Solur

Solur gir fantastiske muligheter for læring om de store systemene i naturen – solsystemet, jorden, dag og natt, klima, energiflyt og planetbaner. Elevene kan observere fenomenene direkte, oppdage sammenhenger mellom årstidene, døgnet, solen og klimaet. Det praktiske arbeidet med solurene kan være enkle papputgaver som kan prøves ut etter 10 minutter – eller avanserte utgaver for oppstilling i skolens uteområde. Underveis vil elevene lære om lengde- og breddegrader, solhøyden, jordbanen og klokketiden, de vil forstå det armillariske og analemmiske soluret, og hvordan kreftene bak værfenomener og de naturlige klimasvingningen oppstår – alt etter hvor langt du vil drive undervisningen. Du kan lage solur av et A4-ark, en osteeske eller en fyrstikkeske.

Instruksjon til oste-eskesoluret finner du til nedlasting nederst på siden. Soluret av en fyrstikkeske vil du enkelt kosntruere etterat du har lest forklaringene i teksten nedover.

Enkle fakta

Sollyset faller på et oppreist objekt, og det kaster skygge.

Om solen står rett i sør, vil skyggen peke rett mot nord. Om vi vet hva klokken er når solen står i sør, kan vi markere klokkeslettet der skyggen faller. Stiller vi objektet – viseren på soluret vårt – i samme vinkel som breddegraden vår, mot horisontalplanet, vil det vise rett hele året. Neste dag kan vi se på skyggen, og fortelle hva klokken er. Slik kan vi går sirkelen rundt, så lenge solen er oppe. Allerede her oppstår også en rekke spørsmål: er det ikke slik at solen står i sør klokken 12, og omvendt: når solen står i sør er klokken 12? Gjelder klokkeslettet vi finner til alle årstider – og hvorfor må viseren på soluret vårt helle like mye som breddegradene, dersom det skal vise riktig?

Vi skal gå videre med disse temaene, men først noen bilder av arbeidet med solur – til inspirasjon og kanskje litt forundring. Vi ser balnt annet elever som er med på å konstruere og sveise sammen to solur til skolen sin, etter at de først har lært prinsippene ved å arbeide med pappsolur. Noen bilder viser solur runt i verden – og Jens Olsens fantastiske verdensur, i Københavns rådhus.

Observere solhøyde og himmelretning

Start gjerne med å ta elevene med ut for å observere solens posisjon. Se både på Solhøyden, og klokkeslettet når solen står rett i sør. For elevene kan det være overraskende at Solhøyden varierer med årstiden, og at tidsregningen vår er basert på at solen står i sør klokken 12. På stedet vår vil klokkeslettet for solen i sør avvike med opptil 2 tmer, og vi må finne ut hva dette skyldes. Skal vi være nøyaktige, må vi operere med sant sør og sant nord, altså ta hensyn til avviket fra magnetisk nord som kompasset viser. Det ligger til rette for spennende timer ute i solskinnet, en vinterdag, om våren og høsten. Eleven er ute med kompass og egenutviklet metode for å anslå solhøyden. Almanakken vil si oss hvor høyt solen står, men vi vil se i landkapet hvordan det arter seg hos oss. Stå på et oppmerket sted og se solen mot punkter omkring – bygninger, fjelltopper, trær – gir et inntrykk. Om vinteren står solen like over taket på høyblokken, i mai er den tre ganger høyden over. Men klokken 12 står den i samme retning, uavhengig av høyde.

Normaltid

Frem til siste del av 1800-tallet var det slik at klokken 12 var definert som tidspunktet da solen sto rett i sør – vi hadde lokaltider. Dro du fra Bergen til Voss, eller fra Oslo til Drammen, måtte du stille klokken 4 minutter, frem eller tilbake. Stedsnavn viser hvor utbredt bruken av soltid var – ‘Nonsfjellet’ og ‘Middagstiinden’ viser at folk brukte landskapet som et stort solur. Samferdselsrevolusjonene på siste del av 1800-tallet medførte at systemet med lokaltider ble svært upraktisk. Reiser man øst-vest, blir det håpløst å beregne rutetider. I Norge gikk det bra lenge, fordi reiser mye foregikk opp og ned langs kysten, altså nord-sør der lokaltidene ikke avviker. Med jernbanen ble det annerledes, og i 1895 ble det ‘Lov om normaltid’ vedtatt. Norsk normaltid har etter dette fulgt 15-graders meridianen, selv om landet egentlig spenner over tre tidssoner. Det vil si at bare et kort stykke i Nordland har klokken 12 når solen står i sør. Øst for 15 garder, i Finnmnark og Troms, har solen forlengst gått mot vest. På kysten av Vestlandet, 5 grader øst, er klokken blitt 12.40 for solen kommer i sør. Jorden er delt inn i 360 lengdegrader. Èn rotasjon tar 24 timer, og solen passerer derfor 360/24=15 grader hver time. Om vi har sommertid, må vi legge til en time, og klokken blir 13.40 i Bergen før solen står i sør.
Solens gang – eller jordens rotasjon, som det egentlig er snakk om – er grunnleggende for solurets funksjon. Breddegraden har også betydning for hvordan vi innretter soluret vårt. Vi vil ha solstrålene vinkelrett på viseren, som gir skygge på solurskiven. Da må viseren ha samme vinkel som breddegraden vi er på – for Bergensområdet 60 grader.

Pappsolur

Denne siden gir deg instruksjon og oversikt i massevis om konstruksjon av alle typer solur. Nettsiden og regnearket er laget av Carl Sabanski, som virkelig har gjort solur-verden tilgjengelig for alle, på alle nviåer.

Nå oppstår det klassiske solur-dilemmaet: skal vi la uret vise sann soltid – eller klokketiden? Om vi vil ha soltid, er klokken 12 sann nord, altså 2 grader vest på kompasset. Dersom vi vil ha klokketid, må vi tenke over hvilken lengegrad vi er på. Normaltiden er altså langs 15 grader øst. Bergen, vårt eksempel, ligger på 5 grader. Det er 10 graders forskjell. Når klokken er 12, må solen kjempe seg vestover enda 40 minutter (2/3 av 60 minutter) for å komme i sør. Soluret vårt må peke nord klokken 12.40 – MEN; vi har fremdeles den merkelige innretningen ‘sommertid’. Når sommerid gjelder må vi legge til en time, og ha solen i sør klokken 13.40 – da går uret rett. Pappsoluret på bildet viser sann soltid, innrettet mot 2 grader som nordpil. Som bildet viser er klokken 12 når soluret viser 10.20, det er 1 time og 40 minutter til solen er kommet i sør. Kanskje litt innviklet – men tenk på all den gode læringen om geofysikk, geometri, solsystemet og jordens geografi! Kjempegøy! Det skal likevel innrømmes at en enklere metode er å markere timene etter klokken dagen gjennom. Da får man et solur som alltid viser riktig tid (med unntak av sommertiden).

Armillarisk solur

Bildet øverst på siden viser et armillarisk solur. Timene -og minuttene om man vil – er her markert inne i ‘beltet’ -armillaren – som tilsvarer ekvator. Viseren står også her i samme vinkel som breddegraden på stedet. Man bestemmer seg for om uret skal vise soltid, klokketid, eller for eksempel GMT/UTC. Uret på bildet er konstruert av en ungdomsskoleklasse, og satt opp utenfor skolen til undervisningsformål – om nettopp temaene som er tatt opp her. Det er innrettet mot sann nord, og viser altså soltiden.

Ressurser.

Almanakken er nevnt- bildet viser 4 av mange diagram over solhøyde. ‘Almanakk for Norge’ gir opplysninger om soloppgang og -nedgang, solhøyde og eventuell mørketid og midnattsol. Skoler med midnattsol kan ha moro av å konstruere et heldøgns-solur. Yr har nøyaktig solhøyde for alle steder i Norge, velg fanen ‘I nærheten’ og rull nedover. Nettsiden timeanddate.no har svært gode soldiagrammer, og gir også nøyaktige opplysninger om solhøyde (siden er på norsk). Vår kilde er i hovedsak British Sundial society sine sider ‘making sundials’, og den tidligere nevnte siden til Carl Sablanski, mysundial.ca. Solurkonseptene våre er inspirert av modeller utviklet av astronom Anne Bruvold ved Nordnorsk Vitensenter.

Soluret av en fyrstikkeske er nå intuitiv -du streker opp timelinjene, og passer på at fyrstikken har en vinkel som tilsvarer breddegraden du er på. Vi har brukt en storformat-stikkeske. Instruksjon til oste-eskesoluret finner du til nedlasting under her: