يتحول ضوء الشمس على مدار اليوم ، ويضرب الأرض مباشرة عند الظهيرة ، من الشرق في الصباح ومن الغرب في وقت لاحق بعد الظهر وبداية المساء. لقرون ، استخدم الناس الساعات الشمسية لمعرفة الوقت بناءً على اتجاهات ضوء الشمس المتغيرة وتأثيراتها على الظلال. في أوقات مختلفة من اليوم ، يصبح ظلك أطول وأقصر ، أو قد يختفي يمكنك معرفة الوقت بناءً على الطول الحالي لظلك.
الساعة الشمسية
قاموا بإنشاء ساعات شمسية بسيطة (ساعات) تسمى عصي الظل.قبل 2000 عام ، اكتشف العلماء أنه إذا كانت عصا الظل مائلة ، فإنها تحافظ على وقت أكثر دقة من الجسم المستقيم. لقد تعلموا أنه إذا كانت العصا (تسمى العقرب) مائلة إلى نفس درجة خط العرض حيث يتم وضعها ، فإنها تحافظ على الوقت الدقيق طوال العام. (هذا لأن محور الأرض مائل أيضًا).
ماذا تقيس عصي الظل والساعات الشمسية؟
هذه تقيس الحركة الفعلية للأرض أثناء دورانها حول محورها كل يوم (يسمى "الوقت الظاهري المحلي") ، يختلف طول الظلال وطول النهار الفعلي من مكان إلى آخر ومن يوم لآخر حيث تدور الأرض حول الشمس.
كيف تعتمد عقارب الساعة على الشمس؟
عاش الأشخاص الذين صنعوا الساعات الأولى في المنطقة الشمالية من الأرض - نصف الكرة الشمالي - حيث تتحرك ظلال الشمس من اليسار إلى اليمين.
عندما صنعوا الساعات الأولى ، جعلوا العقارب تتحرك مثل ظلال الساعة الشمسية: من اليسار إلى اليمين.
طريقة عمل عصي الظل
استخدم أطلسًا أو مصدرًا آخر للبحث عن خط العرض لمدينتك.
استخدم "منقلة" لإدخال عمود (عصا أو مقياس) في الأرض بنفس زاوية خط العرض.
استخدم بوصلة للتأكد من أن عصا الظل تشير إلى الشمال. هذا ينسجم مع محور الأرض. ماذا بعد؟
الخروج في الصباح. استخدم الصخور الصغيرة لتحديد ظل العصا.
ضع الصخرة الأولى في الجزء العلوي من الظل وشق طريقك لأسفل إلى قاعدة العصا. كل ساعة خلال اليوم الدراسي ، افعل نفس الشيء.
فيديو علم التمويه البحري: سر اللون الأسود في الغواصات الحربية!
لطالما كانت الغواصات، تلك الكائنات العملاقة الخفية في أعماق البحار، مثارًا للفضول والإثارة. ومن أكثر الأسئلة شيوعًا حول هذه المركبات تحت الماء: لماذا تُطلى باللون الأسود؟ إن لون الغواصة ليس مجرد مسألة جمالية، بل يلعب دورًا حاسمًا في وظائفها ومهامها.
الفيزياء وراء طلاء الغواصات باللون الأسود
علم التمويه البحري: سر اللون الأسود في الغواصات الحربية!
تم تصميم الغواصات للعمليات تحت الماء، بما في ذلك الاستكشاف والبحث العلمي والأغراض العسكرية بالنسبة للغواصات العسكرية على وجه الخصوص، يُعد التخفي ميزة بالغة الأهمية. فهي تحتاج إلى البقاء غير مكتشفة أثناء تنفيذ مهامها، وهنا تبرز أهمية لونها.
التمويه في أعماق البحار
التمويه البيئي : السبب الرئيسي لطلاء الغواصات باللون الأسود هو التمويه. فالبحر العميق مظلم بطبيعته، وطلاء الغواصات باللون الأسود يساعدها على الاندماج مع محيطها، مما يجعل اكتشافها أكثر صعوبة.
امتصاص الضوء : يُعد اللون الأسود اللون الأكثر فعالية في امتصاص الضوء. يقلل هذا الامتصاص من الانعكاس، وهو أمر بالغ الأهمية، خاصة عند الإبحار بالقرب من السطح.
امتصاص الحرارة
تمتص الأسطح السوداء حرارة أكثر من الألوان الفاتحة. وهذا قد يكون مفيداً في البيئات الباردة، حيث يساعد على تنظيم درجة الحرارة داخل الغواصة.
عوامل أخرى تؤثر على اللون
العمق التشغيلي
اختراق الضوء : تقل فعالية اللون الأسود كتمويه في الأعماق الكبيرة، حيث يكون اختراق الضوء ضئيلاً. في مثل هذه الحالات، يصبح لون الغواصة أقل أهمية.
التقدم التكنولوجي
تقنية السونار : تعتمد الغواصات العسكرية الحديثة بشكل أكبر على التطورات التكنولوجية مثل تقنية التخفي بالسونار بدلاً من التمويه البصري. وهذا يجعل اللون أقل أهمية من حيث الكشف.
غواصات غير عسكرية
غواصات البحث والاستكشاف : قد لا تكون الغواصات المستخدمة في البحث العلمي أو الاستكشاف سوداء اللون دائمًا.
يمكن طلاؤها بألوان زاهية لزيادة وضوحها أثناء عمليات الإنقاذ أو لتبرز في خلفية أعماق البحار لأغراض التصوير والمراقبة.
هل كل الغواصات في العالم سوداء؟
الغواصات الخضراء (مياه البحار الضحلة)
تختار بعض الدول طلاء غواصاتها باللون الأخضر الداكن أو الزيتوني؛ وذلك لأنها تعمل في بحار ضحلة أو مياه ساحلية يكثر فيها الطحالب وتكون مياهها مائلة للخضرة.
أبرز الأمثلة: الغواصات التابعة لـ كوريا الشمالية، وغواصات إيران التي تعمل في الخليج العربي، بالإضافة إلى بعض غواصات الدول المطلة على بحر البلطيق (مثل السويد سابقاً)، حيث يساعد اللون الأخضر على دمج الغواصة مع قاع البحر الضحل لمنع رصدها من الطائرات.
الغواصات الزرقاء (المياه العميقة والصافية)
تستخدم بعض الدول درجات من اللون الأزرق الداكن جداً أو الأزرق المائل للرمادي.
هذا اللون مثالي للغواصات التي تتحرك في مياه المحيطات المفتوحة والصافية، حيث يتدرج ضوء الشمس ليعطي المياه لوناً أزرق داكناً في الأعماق المتوسطة
مما يجعل الغواصة الزرقاء تختفي تماماً عن الأعين.
الغواصات الرمادية (التمويه المزدوج)
هناك غواصات تُطلى باللون الرمادي الداكن، وهو لون ممتاز للتمويه عندما تضطر الغواصة للطفو على السطح أو الإبحار بالقرب منه، حيث يندمج لونها مع لون السماء الغائمة أو ضباب البحار.
الغواصات الحمراء والبيضاء (لأغراض غير حربية)
الغواصات العلمية وغواصات الإنقاذ والاستكشاف: غالباً ما تُطلى بألوان زاهية جداً مثل الأصفر الفاقع، أو البرتقالي، أو الأحمر والأسود معاً.
السبب: على عكس الغواصات الحربية التي تبحث عن "التمويه والاختفاء"، فإن غواصات الأبحاث والإنقاذ تحتاج إلى "أقصى درجات الوضوح" حتى يسهل رصدها وتحديد مكانها تحت الماء أو على السطح في حالة حدوث أي حالة طوارئ.
الخلاصة : يُستخدم اللون الأسود المميز للعديد من الغواصات في المقام الأول للتمويه، مما يسمح لها بالعمل خلسة في أعماق المحيطات المظلمة.