CAPTAIN GG: Ηλιακό ρολόι
Κύριος Α: Τι έχουμε σήμερα για φαγητό; Να φωνάξω τη φίλη μου, τη Δάφνη να φάμε μαζί;
Μαμά: Μπρόκολο.
Κύριος Α: Μαμά, σου είπα ότι θέλω να έρθει η φίλη μου να φτιάξουμε ένα ηλιακό ρολόι μαζί στον κήπο μας. Θέλω μετά να φάμε κάτι γευστικό, όμορφο να το βλέπεις και να παίξουμε. Εσύ, χωρίς να μπορείς να με καταλάβεις, λες ότι έχουμε μπρόκολο να φάμε! Το λες με τέτοια ικανοποίηση και θρίαμβο. Δεν μπορώ να σε καταλάβω.
Μαμά: Φυσικά και νιώθω τεράστια ικανοποίηση! Κατάφερα να βρω μοβ μπρόκολο και περιμένω πως και πως να το μαγειρέψω, και να το φάω φυσικά. Δεν είναι πανέμορφο; Νομίζω ότι η φίλη σου, η Δάφνη, θα εντυπωσιαστεί με αυτά τα μοβ λουλούδια που θα της προσφέρεις. Δεν είναι το συνηθισμένο πράσινο μπρόκολο.
Μικρή Α: Αδριανέ έλα γρήγορα. Ήρθε η φίλη σου η Δάφνη. Τρέχα.
Δάφνη: Καλημέρα Κύριε Α. Καλημέρα σε όλους.
Μπαμπάς: Καλημέρα Δάφνη. Έμαθα ότι ήρθες εδώ σήμερα για να φτιάξετε ένα ηλιακό ρολόι μαζί με τον Κύριο Α.
Μαμά: Τι τρομερή ιδέα. Ακούγεται δύσκολο όμως.
Κύριος Α: Θα έχουμε και την βοήθεια του Captain GG, που είναι καπετάνιος και γνώστης της αστροναυτιλίας.
Όλοι έχουμε παρατηρήσει ότι κατά τη διάρκεια της ημέρας η θέση του ΄Ηλίου αλλάζει στον ουρανό: ξεκινάει το πρωί μόλις ξημερώσει από την Ανατολή, διασχίζει όλον τον ουρανό και δύει το βράδυ στη Δύση, που είναι αντιδιαμετρικά απέναντι από την Ανατολή. Η θέση και το μήκος της σκιάς ενός δέντρου ή μιας κολώνας της ΔΕΗ αλλάζουν κατά τη διάρκεια της ημέρας.
Τις ιδιότητες αυτής της σκιάς θέλουμε να παρατηρήσουμε και να καταγράψουμε κατά την διάρκεια της ημέρας.
Δάφνη: Χρειάζεται να μετρήσουμε και κάποιες ιδιότητες του τόπου που θα βάλουμε το ρολόι.
Μικρή Α: Έχω δει στον Εθνικό Κήπο ένα ηλιακό ρολόι.
Κύριος Α: Ένα παρόμοιο ρολόι θέλουμε να κατασκευάσουμε και εμείς.
Για την κατασκευή του ρολογιού, θα χρειαστεί να μετρήσουμε τη γωνία φ. Θα δούμε ότι είναι ίση με το γεωγραφικό πλάτος της τοποθεσίας που είναι το ρολόι. Επίσης, θα βρούμε και ποιος χρειάζεται να είναι ο προσανατολισμός του γνώμονα.
Μπαμπάς: Είσαστε πολύ τυχεροί που διαλέξατε τη σημερινή ημέρα για να κάνετε την κατασκευή σας. Η πρόγνωση του καιρού για σήμερα είναι πολύ καλή. Αληθινά, είμαι γεμάτος ανυπομονησία για να δω τα αποτελέσματα.
Τώρα παίρνει η Δάφνη την αρχηγία και λέει στην μικρή Α να φέρει ένα ραβδί που θα μοιάζει με τον γνώμονα της φωτογραφίας. Θα πρέπει να το καρφώσει στη γη έτσι ώστε να είναι παράλληλο με τον άξονα της Γης. Άρα, πρέπει να βρουν τον βόρειο πόλο της Γης και την γωνία φ
Μαμά: Όμως, πως θα βρούμε τον βόρειο πόλο από εδώ που είμαστε;
Κύριος Α: Αυτό είναι πολύ εύκολο. Μαμά, φτιάξε μας σαντουιτσάκια, βάλε και χυμούς και άσε τα απάνω στο τραπέζι της κουζίνας. Αύριο το πρωί εγώ και η Δάφνη θα σας πούμε που ακριβώς είναι ο βόρειος πόλος.
Μαμά: Ξέρω καλά, ότι υπάρχει ο γεωγραφικός και ο μαγνητικός πόλος της Γης. Δεν συμπίπτουν. Ξέρετε ποιόν από τους δυο πρέπει να βρείτε για το ηλιακό ρολόι; Μήπως είναι καλύτερα να περιμένετε να γυρίσει ο Captain GG από το ταξίδι του να βοηθήσει;που σχηματίζει ο άξονας της της Γης με το έδαφος.
Δάφνη: Ρώτησα τον μπαμπά μου, που είναι αστρονόμος και μου είπε ότι αφού το ραβδί που θα καρφώσουμε στη Γη πρέπει να είναι παράλληλο με τον άξονα της Γης θα πρέπει να βρούμε τον γεωγραφικό βόρειο πόλο.
Κύριος Α: Άρα καλά κάναμε και ζητήσαμε τα σαντουιτσάκια. Θα κάτσουμε το βράδυ να βρούμε τον πολικό αστέρα. Σκοπός του κύριου Α και της Δάφνης είναι να βρουν τον πολικό αστέρα στον νυχτερινό ουρανό. Ο πολικός αστέρας δείχνει που είναι ο βόρειος πόλος. Τα δυο τους έχουν σκοπό να μείνουν ξάγρυπνα τη νύχτα τρώγοντας τα σάντουιτς που τους έφτιαξε η μαμά για να καταφέρουν να βρουν τον πολικό αστέρα.
Νύχτωσε. Ο Κύριος Α και η Δάφνη ετοιμάζονται με ενθουσιασμό για τη δουλειά που έχουν αναλάβει.
Δάφνη: Είμαι σίγουρη, κύριε Α, ότι ξέρεις να βρίσκεις την μεγάλη Άρκτο στον νυχτερινό ουρανό. Σωστά;
Κύριος Α: Αυτό είναι πολύ εύκολο, Δάφνη. Ποιος δεν ξέρει να βρίσκει την μεγάλη κατσαρόλα; Είναι τόσο εύκολο. Πάντα όμως έχω πρόβλημα να βρω την μικρή Άρκτο.
Δάφνη: Δες προσεχτικά την φωτογραφία με τα δύο κατσαρολάκια. Απλά προεκτείνεις την μία πλευρά της μεγάλης Άρκτου πέντε φορές και πέφτεις απάνω στον πολικό αστέρα που είναι στην άκρη του χερουλιού της μικρής Άρκτου.
Κύριος Α: Νύχτωσε για τα καλά. Απόψε είναι μία υπερβολικά καθαρή νύχτα. Ούτε ένα σύννεφο δεν κρύβει τον ουρανό. Κάνει και ζέστη. Είναι πολύ ευχάριστα να κάθεσαι έξω, να τρως σαντουιτσάκια και να κοιτάς τον ουρανό ψάχνοντας να βρεις τον πολικό αστέρα. Τη βρήκα την μεγάλη Άρκτο! Τι είπες Δάφνη ότι πρέπει να κάνω για να βρω τον πολικό αστέρα;
Δάφνη: Προεκτείνεις πέντε φορές την πέρα πλευρά της μεγάλης Άρκτου και πέφτεις απάνω στον πολικό αστέρα.
Δάφνη: Βρήκαμε που είναι ο βοράς: εκεί που είναι το χωριό απέναντι.
Μαμά: ‘Μπράβο σας. Είστε μια τρομερή ομάδα εσείς οι δύο! Φάγατε και όλα τα σάντουιτς που έφτιαξα χθες το βράδυ. Ήταν νόστιμα;
Κύριος Α: Όλο καλά λόγια μας λες! Χίλια ευχαριστώ. Η αλήθεια είναι ότι περνάμε πάρα πολύ καλά οι δυο μας. Αρέσει και στους δύο να εξερευνούμε και να μαθαίνουμε καινούρια πράγματα.
Κύριος Α: Μαμά, είπες ότι ο Captain GG θα έρθει απόψε το βράδυ, έτσι δεν είναι;
Δάφνη: Τώρα χρειαζόμαστε τη βοήθεια του για να βρούμε τη γωνία που πρέπει να έχει το ραβδί που θα καρφώσουμε στην Γη με το επίπεδο της Γης. Αφού είναι καπετάνιος πρέπει να ξέρει. Ο μπαμπάς μου είπε ότι η γωνία που ψάχνουμε είναι ίση με το γεωγραφικό πλάτος του τόπου στον οποίο θέλουμε να φτιάξουμε το ηλιακό ρολόι. O Captain GG πρέπει να ξέρει να υπολογίζει το γεωγραφικό πλάτος και μήκος οποιοδήποτε σημείου πάνω στη Γη.
Μαμά: Ήρθε ο Captain GG χθες το βράδυ από την Κρήτη που ήταν. Έφερε και δύο τυριά από εκεί. Θα σας κόψω λίγα κομματάκια από τη γραβιέρα Κρήτης που έφερε. Τη μυζήθρα θα την κρατήσω για να φτιάξω μυζηθροπιτάκια που μου αρέσουν πολύ. Έφερε και ένα περίεργο όργανο. Μου είπε να σας πω ότι θα έρθει το σούρουπο να μας εξηγήσει τι είναι και πως μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε να βρούμε το γεωγραφικό πλάτος (φ) ενός τόπου.
Ο Εξάντας
Μπαμπάς: Απόψε είναι ένα υπέροχο, ζεστό Αυγουστιάτικο βράδυ. Λέω να ψήσουμε κάτι στα κάρβουνα για να φάτε μαζί με το μοβ μπρόκολο.
Captain GG: Καλησπέρα. Σας άρεσαν τα τυριά που έφερα από την Κρήτη; Έμαθα ότι θέλετε να φτιάξετε ένα ηλιακό ρολόι χρησιμοποιώντας την αστροναυτιλία. Λοιπόν, για να φτιάξετε την κατασκευή που θέλετε, χρειάζεται να ξέρετε που είναι ο βοράς και το γεωγραφικό πλάτος του τόπου που θα φτιάξετε το ρολόι. Δείτε προσεχτικά το σχήμα. φ είναι η γωνία που θέλετε να μετρήσετε. Κοιτάξετε προσεχτικά το σχήμα με τις γωνίες. Θυμηθείτε κάποιες πολύ απλές σχέσεις γωνιών που μάθατε στο σχολείο. Θα ανακαλύψετε ότι το γεωγραφικό πλάτος (φ) είναι ίσο με τη γωνία που σχηματίζει ο ορίζοντας του τόπου Α με την ευθεία που δείχνει τη διεύθυνση προς τον πολικό αστέρα.
Μαμά: Μήπως μπορείς να μας εξηγήσεις πρώτα το σχήμα;
Captain GG: Φυσικά, χαρά μου. Ν.Π. και Β.Π. είναι ο νότιος και βόρειος πόλος αντίστοιχα, Μ είναι το κέντρο της Γης, Α ο τόπος πάνω στη Γη του οποίου θέλουμε να υπολογίσουμε το γεωγραφικό πλάτος (φ), για παράδειγμα ο κήπος σας. ΗΗ είναι ο ορίζοντας του τόπου Α.
Ας υποθέσουμε ότι ο πολικός αστέρας είναι ακριβώς πάνω από τον βόρειο πόλο και το φως του έρχεται πάνω στη Γη όπως δείχνει το σχήμα.
Σκοπός μας είναι να μετρήσουμε τη γωνία φ.
Δάφνη: Ακριβώς, αυτή είναι η γωνία που χρειαζόμαστε για να φτιάξουμε το ηλιακό ρολόι.
Κύριος Α: Άρα, αν καταλαβαίνω καλά, πρέπει να μετρήσουμε τη γωνία που σχηματίζει ο ορίζοντας με τις ακτίνες από τον πολικό αστέρα.
Captain GG: Το όργανο που χρησιμοποιούμε για να κάνουμε αυτή την μέτρηση είναι ο εξάντας. Αυτό είναι το όργανο που σας έφερα και θα το χρησιμοποιήσουμε για να κάνουμε τη μέτρηση. Φυσικά τώρα υπάρχουν μοντέρνοι τρόποι για να υπολογίζουμε με ακρίβεια πού ακριβώς βρισκόμαστε απάνω στη Γη.
Δάφνη: GPS λέγεται. Global Positioning System (GPS). Με αυτό το σύστημα χρησιμοποιούνται τα δεδομένα που παίρνουμε από δορυφόρους που γυρίζουν γύρω από τη Γη.
Κύριος Α: Αυτό μπορώ να το βρω και με το έξυπνο τηλέφωνο που έχω.
Δάφνη: Σε περίπτωση όμως που σταματήσει να δουλεύει για οποιοδήποτε λόγο αυτό το σύστημα δεν θα μπορούμε να γυρίσουμε στο σπίτι μας, να φάμε και να κοιμηθούμε.
Κύριος Α: Γιαυτό πρέπει πάντα να έχουμε άλλον έναν τρόπο για να βρίσκουμε που είμαστε.
Captain GG: Ακριβώς, γιαυτό τον λόγο μαθαίνουμε πως δουλεύει ο εξάντας. Ποιός θα κρατήσει τον εξάντα και θα κάνει την πρώτη μέτρηση;
Κύριος Α: Θα ήθελα πολύ να την κάνω εγώ.
Δάφνη: Και εγώ θέλω.
Captain GG: Ωραία, όλοι μας θα πάρουμε από μία μέτρηση. Είμαστε πέντε. Μετά θα υπολογίσουμε τον μέσο όρο των 5 τιμών που θα μετρήσουμε.
Δάφνη: Πιστεύω, όπως θα έλεγε ο μπαμπάς μου ο αστρονόμος, αυτός είναι ο σωστός επιστημονικός τρόπος για μετρήσουμε αυτό που θέλουμε.
Captain GG: Αφού είναι σούρουπο, δεν χρειάζεται να βάλουμε μπροστά από το τηλεσκόπιο του εξάντα τα φίλτρα που βάζουμε όταν παρατηρούμε τον Ήλιο για να ελαττώσουμε την φωτεινότητα της εικόνας.
Αυτή η φωτογραφία δείχνει πολύ παραστατικά πως δουλεύει ο εξάντας και πως μετριέται η γωνία που μας ενδιαφέρει. Με τον εξάντα, μετριέται η γωνία ανάμεσα στον ορίζοντα του παρατηρητή και τα αστέρια που είναι γύρω από τον βόρειο ή νότιο πόλο, για τον καθορισμό του γεωγραφικού πλάτους.
Μαμά: Έχω ακούσει, ότι τα παλιά τα χρόνια, που δεν χρησιμοποιούσαν αυτά τα φίλτρα για να ελαττώσουν την φωτεινότητα, πολλοί ναυτικοί είχαν χάσει το μάτι τους στην προσπάθεια τους να χρησιμοποιήσουν τον εξάντα.
Μπαμπάς: Γι’ αυτό φορούσαν το μαύρο κάλυμμα στο ένα μάτι;
Κύριος Α: Εγώ έχω διαβάσει ότι έβαζαν το κάλυμμα στο ένα μάτι για να συνηθίζει το μάτι να βλέπει στο σκοτάδι. Μετά, όταν είχαν να πολεμήσουν μέσα στο σκοτεινό αμπάρι, έβγαζαν το μαύρο κάλυμμα και το έβαζαν στο άλλο μάτι.
Δάφνη: Είχαν δηλαδή έτσι ένα μάτι για το φως και ένα μάτι για το σκοτάδι.
Captain GG: Δεν ξέρω. Δεν έχει μείνει καμία αναφορά. Οι δύο εξηγήσεις που λέτε ακούγονται πολύ λογικές.
Κύριος Α: Να πάρω την πρώτη μέτρηση;
Μπαμπάς: Θα πάρουμε όλοι μετρήσεις.
Captain GG: Ναι, όλοι. Η μικρή Α, που ίσως να μην μπορεί να κρατήσει σταθερό τον εξάντα, θα προσθέσει όλες τις τιμές που θα πάρουμε. Μετά θα διαιρέσει το άθροισμα που θα βρει με τον αριθμό τιμών που συλλέξαμε.
Μικρή Α: Μου αρέσει πολύ ότι εγώ θα κάνω τους υπολογισμούς. Ξεκινάμε;
Μπαμπάς: Όταν βρούμε το γεωγραφικό πλάτος (φ), θα έχουμε όλα τα νούμερα που χρειάζονται για την κατασκευή του ρολογιού. Τότε θα μπορούμε να ξεκινήσουμε το ψήσιμο!
Μαμά: Έχω αρχίσει και πεινάω. Θα βράσω το μοβ μπρόκολο.
Captain GG: Πήραμε 5 τιμές. Τις θυμάσαι μικρή Α; Θα κάνεις την πρόσθεση και διαίρεση με το 5;
Μικρή Α: Αν προσθέσω όλα τα 5 νούμερα που πήρατε βρίσκω 200.
Caaptain GG: Κάνε και τη διαίρεση, μικρή μου!
Μικρή Α: 40
Δάφνη: Πολύ καλή μέτρηση κάναμε!! Το 40 είναι πολύ κοντά στο νούμερο που δίνουν πολλά βιβλία για το γεωγραφικό πλάτος της Αθήνας!
Μπαμπάς: Ξεκινάμε το ψήσιμο λοιπόν;
Μικρή Α: Και το παγωτό που μου υποσχεθήκατε;
Κύριος Α: Όλο στο φαγητό έχετε το μυαλό σας. Δεν τελειώσαμε την κατασκευή του ρολογιού.
Μαμά: Τώρα νυχτώνει. Δεν τρώμε καλύτερα τώρα; Προτείνω να συνεχίσετε αύριο το πρωί, με καθαρό μυαλό.
Κύριος Α: Μαμά, κανονικά πρέπει να ρωτήσουμε τη φίλη μου αν μπορεί να έρθει και αύριο.
Δάφνη: Σας άκουσα. Αύριο θα γράψουμε μόνο τα νούμερα γύρω από τον γνώμονα. Η σκιά του γνώμονα θα πέφτει πάνω στο νούμερο και θα διαβάζουμε τι ώρα είναι.
Κύριος Α: Ακριβώς έτσι είναι, Δάφνη. Είμαι τόσο τυχερός που συμφώνησες να είσαι στην ομάδα μου. Έχουμε πολλά να φτιάξουμε και να μάθουμε μαζί.
Δάφνη: Θα έρθω αύριο το πρωί να τελειώσουμε το ρολόι. Θα φέρω και ένα μοιρογνωμόνιο για να μετρήσουμε τη γωνία μεταξύ των ωρών.
Μαμά: Θα φτιάξω τα μυζηθροπιτάκια για πρωινό αύριο. Θα βάλω τη μυζήθρα που μας έφερε ο Captain GG από την Κρήτη.
Μπαμπάς: Ξεκινάω με το ψήσιμο.
Μικρή Α: Όλοι μας ελπίζω να θέλουμε να φάμε παϊδάκια!
Κύριος Α: Τώρα που νύχτωσε λέω να ξαναδούμε που είναι ο βόρειος πόλος για να είμαστε έτοιμοι για αύριο το πρωί.
Δάφνη: Πόσο δίκιο έχεις Κύριε Α, γιατί δεν θα μπορούμε να δούμε τον πολικό αστέρα το πρωί. Θυμάμαι ότι ο βοράς είναι προς την κατεύθυνση του χωριού απέναντι.
Μικρή Α: Θα το θυμάμαι για αύριο.
Μαμά: Τι ωραίο που είναι το μπρόκολο! Να τελειώσουμε το φαγητό για να κοιμηθούμε νωρίς απόψε. Έχω αύριο το πρωί να φτιάξω μυζηθροπιτάκια και εσείς ένα ρολόι. Καληνύχτα.
ΖΖΖΖ
Δάφνη: Καλημέρα. Ήρθα για να τελειώσουμε το ρολόι.
Σήμερα, χρειάζεται να κατασκευαστεί η πλακέτα με τις ώρες της ημέρας. Πάνω σε αυτή την πλακέτα θα προβάλλεται η σκιά του γνώμονα. Θα γράφει τις ώρες της ημέρας όπως δείχνει το σχήμα. Θα πρέπει πρώτα να προσανατολιστεί η πλακέτα. Το Β του σχήματος πρέπει να συμπίπτει με τον βορρά του τόπου.
Μικρή Α: Μου είπατε χθες να θυμάμαι που είναι ο βορράς από εδώ που είμαστε και θυμάμαι.
Μπαμπάς: Πήρα το θάρρος χθες που είδα τι καλή δουλειά κάνετε εσείς οι δυο και παράγγειλα έναν μεταλλικό γνώμονα. Η βάση θα έρθει και αυτή σε λίγο. Εσείς έχετε να το προσανατολίσετε σωστά, να κολλήσετε τον γνώμονα στην πλάκα και μετά να πάρετε τις μετρήσεις.
Μικρή Α: Πότε θα φάμε το παγωτό;
Κύριος Α: Θα φάμε πρώτα τα μυζηθροπιτάκια! Λέω να ξεκινήσουμε. Ήρθε και η Δάφνη. Ήρθαν μπαμπά, τα πράγματα που είπες;
Δάφνη: Θα προσπαθησουμε να φτιάξουμε το ρολόι της φωτογραφίας. Αυτό το ηλιακό ρολόι βρίσκεται στον Εθνικό Κήπο της Αθήνας. Κάπως έτσι θα είναι και το δικό μας.
Μαμά: Έτοιμα και το ρολόι και τα μυζηθροπιτάκια. Υπέροχα και τα δύο.
Captain GG : Περιμένω με ανυπομονησία την επόμενη κατασκευή που θα φτιάξουμε μαζί.
