Solkompasset

Solkompasset er et retvisende kompas, der gælder for et bestemt tidspunkt på året på en bestemt breddegrad. Det består af en lodret pind, der kaster en skygge på underlaget. Det kan beregnes matematisk, men det kan også laves ved at notere solens gang dagen igennem.

Du kan downloade et program til at lave solkompasser med fra værktøjer her til højre.

1. Pak det ud i en mappe på din egen computer med WinZip eller lignende. Nu kan programmet køres. Det kræver blot at Java Runtime modul er installeret. Det kan du gøre fra linket her til højre.
2. Dobbelklik på filen suncompass.jar. Programmet indeholder hjælp, så du hurtigt kan komme i gang med at bruge det.

Opgaver

Her er nogle opgaver, som du kan løse ved hjælp af programmet. Du kan søge nogle af svarene på nettet.

• Kan man bruge det samme solkompas i Esbjerg (55°N) og i Skagen (58°N)? (VINK: udskriv et solkompas for begge byer, og læg dem ovenpå hinanden).
• Ved forårs- og efterårsjævndøgn er dag og nat lige lange. Hvordan ser skyggekurven ud på de tidspunkter? Hvorfor ser de således ud for alle breddegrader? Hvad sker der med kurverne omkring de pågældende datoer?
• Ved sommersolhverv er dagen længst, og ved vintersolhverv er dagen kortest. Hvordan viser det sig på solkompasset?
• Solkurverne er såkaldte keglesnit. Ifølge den klassiske geometri er solkurven derfor enten en hyperbel, en parabel eller en ellipse. Hvad kalder man det fænomen, der giver en elliptisk solkurve?
• Thule (77°N) har midnatssol fra den 23/4 - 22/8. Solkompasset kan (af naturlige grunde) ikke bruges hele døgnet i hele dette interval. Find den første og den sidste dato, hvor solkompasset kan bruges hele døgnet med et passende valg af radius og gnomon. Hvad er grunden til, at det ikke kan bruges hele døgnet i hele perioden med midnatssol?
• Midnatssol forekommer altid i et interval omkring sommersolhverv nord for polarcirklen (67°N). Solkurverne må derfor være hyperbler før polarcirklen, parabler på polarcirklen og ellipser over polarcirklen. Indstil solkompasset til sommersolhverv og tjek ovenstående påstande ved at vælge breddegrader, gnomon og radius på passende vis. Hvorfor ligger polarcirklen monstro på den omtalte breddegrad?

Praktiske øvelser

Og nu til de praktiske øvelser, som forudsætter, at du har udskrevet et solkompas til den rette dato og breddegrad. Hvis det skal bruges i naturen, er det en god ide at lime det fast på et stykke stift karton og klippe det til, således at det bliver håndterligt. Du skal også huske at holde det vandret, når du bruger det. Vær opmærksom på, at en enkelt mm’s fejl på gnomonlængden let bliver til en fejl på 3-4 mm på skyggens længde sent om eftermiddagen eller tidligt om formiddagen afhængig af breddegraden!

• Vælg en større åben nogenlunde plan plads. Afsæt et mærke i jorden, som ikke må kunne ses fra afstand. Vælg en retning ved hjælp af solkompasset, og find et punkt i det fjerne som ligger i den pågældende retning. Gå 50-100 skridt i den valgte retning, og tjek også retningen på solkompasset undervejs. Vend om (drej 180 grader), og find et sigtepunkt, som du kan gå efter i den modsatte retning. Gå det samme antal skridt tilbage igen. Ramte du mærket (det vigtigste er retningen)? Lav øvelsen flere gange indtil du er fortrolig med solkompasset. Start for eksempel med nord/syd og øst/vest.
• Vælg et startpunkt og brug solkompasset til følgende øvelse: 1. gå 100 skridt NV 2. gå 150 skridt NØ 3. gå 100 skridt SØ 4. gå 150 skridt SV Hvor ender du?
• Denne øvelse kræver et detaljeret kort; for eksempel et matrikelkort, som ofte kan udskrives fra en kommunes hjemmeside. Find et centralt sted, hvorfra det er muligt at sigte til forskellige genstande (hushjørner, osv.) som er afbildet på kortet. Læg et solkompas ovenpå kortet, og tegn sigtelinjerne ind på solkompasset (nummerer genstandene på kortet og på solkompasset). Gå bagefter udenfor, og kontroller retningerne i praksis. Den omvendte øvelse er lidt sværere. Udskriv et solkompas på almindeligt A4 papir og hæft det fast på en tegneplade, og sørg for et vandret underlag (for eksempel et bord, der kan justeres i højden). Find et centralt sted og prøv at sigte til forskellige genstande (hushjørner, osv.), som er afbildet på kortet. Tegn sigtelinjerne ind på solkompasset, og marker dem fx. med et nummer. Kontroller dernæst dine resultater ved at lægge solkompasset ovenpå kortet.
• Man kan også prøve at lave et lille orienteringsløb med solkompasset, hvor man bruger afstand og retning fra post til post. Det kræver så lige, at man laver nogle skridtøvelser først for at finde den gennemsnitlige skridtlængde ved (let) løb.