KR200232098Y1

KR200232098Y1 - An experimntal tool for changing altitude by season

Info

Publication number: KR200232098Y1
Application number: KR2020010000187U
Authority: KR
Inventors: 박종성
Original assignee: 박종성
Priority date: 2001-01-04
Filing date: 2001-01-04
Publication date: 2001-07-03

Abstract

본 고안은 계절의 변화에 따라 태양의 고도의 변화와, 그 변화에 따른 그림자의 길이변화 및 지표면에 비춰지는 햇빛의 양을 용이하게 측정할 수 있음은 물론 그 자연현상을 한눈에 이해할 수 있도록 한 계절에 따른 태양의 고도변화 실험기구에 관한 것이다.This design makes it easy to measure the change in the altitude of the sun according to the change of the season, the change in the length of the shadow and the amount of sunlight reflected on the surface, as well as the natural phenomenon at a glance. The present invention relates to a laboratory apparatus for changing the altitude of the sun according to the season.

이러한 본 고안은 수평한 평면판(10)상에 투명반구(11)를 설치하고, 상기 투명반구(11)의 내부에 수직의 회전축(12)을 설치하고, 상기 투명반구(11)의 내외부에 자력에 의해 함께 이동하는 한 쌍의 내,외부자석(15a)(15b)을 설치하고, 상기 내부 자석을 회전축(12)의 하단에 가는 줄(16)을 연결하고, 상기 내부 자석의 이동에 따라 가변되는 줄(16)의 각도를 측정하기 위해 상기 회전축(12)에 각도기(13)를 설치하고, 반구의 외부에 태양의 이동궤도를 나타내는 반원형 궤도부재(17)를 설치하고, 회전축(12)을 향해 빛을 조사하는 빛조사구(20)를 태양의 궤도를 따라 이동 가능하게 설치하여 구성된다.The present invention is to install a transparent hemisphere 11 on a horizontal flat plate 10, to install a vertical axis of rotation 12 inside the transparent hemisphere 11, the inside and outside of the transparent hemisphere 11 A pair of inner and outer magnets 15a and 15b which move together by magnetic force is installed, and the inner magnet is connected to a thin line 16 at the lower end of the rotating shaft 12, and according to the movement of the inner magnet. In order to measure the angle of the variable string 16, a protractor 13 is installed on the rotating shaft 12, and a semicircular orbital member 17 that represents the trajectory of the sun is installed outside the hemisphere, and the rotating shaft 12 The light irradiation port 20 for irradiating light toward the sun is configured to be movable along the orbit of the sun.

Description

Experimental apparatus for changing altitude of the sun according to seasons {An experimntal tool for changing altitude by season}

계절의 변화는 지구가 일정한 자전각을 유지하면서 태양을 공전함에 따라 이루어지고, 또 지구에서는 밤낮의 길이 및 태양의 고도가 달라진다는 것은 학교 교육을 통해 많은 사람들이 알고 있는 과학 상식이다.The change of seasons is caused by the Earth's orbiting the sun at a constant rotation angle, and it is common knowledge that many people know through school education that the length of the day and night and the altitude of the sun change on Earth.

이러한 사실을 학교에서 학생들에게 이해시키기 위해 종래에는 단순히 이론적으로 이해시키거나 또는 단편적인 여러 실험도구들만을 이용하고 있었을 뿐 이를 종합적으로 알 수 있도록 한 실험기구는 없어 학생들의 교육에 많은 애로점이 있었다.In order to understand these facts in school, students have conventionally used only theoretically understood or fragmentary experimental tools, but there is no experimental device to comprehensively understand them.

본 고안은 이러한 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 자전각을 유지하면서 태양의 주위를 공전하고, 또 그에 따른 밤낮의 길이 변화와 태양의 고도변화 등을 한 눈에 종합적으로 측정 및 이해 할 수 있도록 하는 계절에 따른 태양의 고도변화 실험기구를 제공하는데 있다.The present invention has been devised to solve such a conventional problem, and its purpose is to revolve around the sun while maintaining the rotation angle, and to measure the changes in the length of the day and night and the change in the altitude of the sun at a glance. And it is to provide an experimental apparatus for changing the altitude of the sun according to the season to understand.

도 1은 본 고안에 따른 실험기구의 구조를 나타낸 사시도.1 is a perspective view showing the structure of a test apparatus according to the present invention.

도 2는 본 고안에 따른 실험기구의 정단면도.Figure 2 is a front sectional view of the experimental apparatus according to the present invention.

도 3은 본 고안의 궤도부재의 요부확대도.Figure 3 is an enlarged view of the main portion of the track member of the present invention.

도 4는 본 고안의 빛조사구의 확대도.Figure 4 is an enlarged view of the light irradiation sphere of the present invention.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명][Description of Symbols for Main Parts of Drawing]

10 - 평면판 11 - 투명반구10-Flat Plate 11-Transparent Hemisphere

12 - 회전축 13 - 각도기12-axis of rotation 13-protractor

14 - 인형 15a,15b - 내,외부 자석14-Doll 15a, 15b-Internal and External Magnet

16 - 줄 17 - 궤도부재16-row 17-track member

18 - 나비너트 20 - 빛조사구18-Butterfly Nut 20-Light Source

21 - 원통 22 - 전구21-Cylinder 22-Bulb

23 - 고도계23-Altimeter

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 수단은 투명한 반구의 내부에 수직의 회전축을 설치하고,Means of the present invention for achieving the above object is to install a vertical axis of rotation inside the transparent hemisphere,

상기 투명반구의 내외부에 자력에 의해 함께 이동하는 한 쌍의 내,외부 자석을 설치하고,Installing a pair of inner and outer magnets moving together by the magnetic force inside and outside the transparent hemisphere,

상기 내부 자석을 회전축의 하단에 가는 줄을 연결하고,Connect the inner magnet to a thin line at the bottom of the rotating shaft,

상기 내부 자석의 이동에 따라 가변되는 줄의 각도를 측정하기 위해 상기 회전축에 각도기를 설치하고,Install a protractor on the rotating shaft to measure the angle of the string that is variable according to the movement of the inner magnet,

반구의 외부에 태양의 이동궤도를 나타내는 반원형 태양궤도를 설치하고,A semicircular sun orbit representing the sun's trajectory is installed outside the hemisphere,

회전축을 향해 빛을 조사하는 빛조사구를 태양의 궤도를 따라 이동 가능하게 설치하여 달성된다.This is achieved by installing a light irradiating sphere that irradiates light toward the rotation axis to be movable along the orbit of the sun.

이하, 본 고안을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings the present invention will be described in detail.

도 1은 본 고안에 따른 실험기구의 구조를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 고안에 따른 실험기구의 정단면도이고, 도 3은 본 고안의 궤도부재의 요부확대도이다.1 is a perspective view showing the structure of the experimental apparatus according to the present invention, Figure 2 is a front sectional view of the experimental apparatus according to the present invention, Figure 3 is an enlarged view of the main portion of the track member of the present invention.

도시된 바와 같이 수평한 평면판(10)상에 투명반구(11)가 설치되고, 이 투명반구(11)의 내부에 수직의 회전축(12)이 설치되며, 회전축(12)의 일측에는 각도기(13)가 설치된다.As shown, a transparent hemisphere 11 is installed on a horizontal flat plate 10, and a vertical rotating shaft 12 is installed inside the transparent hemisphere 11, and a protractor (one side of the rotating shaft 12) is provided. 13) is installed.

이때 회전축(12)의 상단은 각도기(13)의 위치를 바꿀 수 있도록 외부로 노출되어 회전손잡이 역할을 수행하게 된다. 특히 회전축(12)을 사람의 형상을 갖도록 하거나 회전축(12)의 일측에 인형(14)을 위치시키면 태양의 고도에 따라 변화되는 그림자의 길이를 측정하는데 더욱더 현장감을 주어 목적한 교육효과를 배가시킬 수가 있다.At this time, the upper end of the rotating shaft 12 is exposed to the outside to change the position of the protractor 13 to serve as a rotary knob. Particularly, if the rotating shaft 12 has a human shape or the doll 14 is placed on one side of the rotating shaft 12, the presence of the object is increased to measure the length of the shadow that changes according to the altitude of the sun, thereby increasing the desired educational effect. There is a number.

상기 투명반구(11)의 내외부에 자력에 의해 함께 이동하는 한 쌍의 내,외부자석(15a)(15b)이 구비되며, 내부 자석에는 회전축(12)의 하단에 가는 줄(16)이 긴장되게 연결되어 있다. 이 때문에 외부자석(15b)을 움직이게 되면 외부자석(15b)이 함께 움직이게 되고, 그에 따라 실 또한 각도변화를 이루게 된다.A pair of inner and outer magnets 15a and 15b which are moved together by magnetic force inside and outside the transparent hemisphere 11 is provided, and the inner magnet 16 is tensioned with a thin line 16 at the lower end of the rotating shaft 12. It is connected. For this reason, when the external magnet 15b moves, the external magnet 15b moves together, and accordingly, the yarn also changes in angle.

또한 반구와 동심축을 가지면서 큰 반경의 반원형 궤도부재(17)가 설치된다. 반원형 궤도부재(17)의 일측 하단부는 도 4와 같이 회동 가능하게 핀결합되고 다른 일측은 지지대에 나사결합된다. 이때 나사는 손으로 조이고 풀 수 있도록 나비너트(18)로 구성되며, 춘분, 추분, 동지, 하지에 따라 그 궤도의 각을 선택할 수 있도록 표시가 되어 있다.In addition, a semi-circular track member 17 having a large radius and a concentric shaft is installed. One lower end portion of the semi-circular track member 17 is pivotally coupled as shown in Figure 4 and the other side is screwed to the support. At this time, the screw is composed of a butterfly nut 18 so that it can be tightened and loosened by hand, it is marked to select the angle of the track according to the vernal equinox, the autumn equinox, the winter solstice, and the lower limb.

반원형 궤도부재(17)에는 회전축(12)을 향해 빛을 조사하는 빛조사구(20)가 설치된다. 빛조사구(20)는 도 4와 같이 내부에 전구(22)가 장착된 관체로서 태양의 궤도를 따라 이동 가능하게 설치되며, 이동시 원하는 위치에서 정지하여 그 상태를 유지할 수 있도록 결합부가 궤도부재(17)에 결합되어 있거나 또는 조임나사를 통해 고정될 수 있도록 되어 있다. 이때 전구(22)대신 레이저투사기를 설치할 수도 있다. 그리고 일측에는 고도계(23)가 설치되어 있다. 또한 투명반구(11) 영역의 평면판(10)상에는 그림자의 길이나, 빛조사구(20)의 조사각도에 따라 평면에 나타나는 빛의 조사면적의 변화를 눈으로 확인 할 수 있도록 모눈지가 부착되어 있다.The semi-circular track member 17 is provided with a light irradiation port 20 for irradiating light toward the rotating shaft (12). The light irradiating opening 20 is a tube body equipped with a light bulb 22 inside as shown in FIG. 4, and is installed to be movable along the orbit of the sun. 17) or it can be fixed by tightening screws. At this time, a laser projector may be installed instead of the light bulb 22. And one side is provided with an altimeter 23. In addition, a grid is attached on the flat plate 10 in the region of the transparent hemisphere 11 so as to visually check the change in the irradiation area of the light appearing on the plane according to the length of the shadow or the irradiation angle of the light irradiating sphere 20. have.

이와 같은 구조로 되어 있는 본 고안의 실험기구는 계절의 변화에 따라 변화되는 태양의 궤도에 따라 그 각을 설정하거나 또는 표시된 춘,추분 및 하,동지에 따라 그 각 즉, 지구의 자전각을 선택하여 조절한 후 나비너트(18)를 조여 고정한다. 그리고 시간에 따라 가변되는 태양의 위치에 따라 빛조사구(20)를 궤도부재(17)상에서 이동시킨다. 그리고 관의 내부에 설치된 전구(22)를 점등시키면 빛이 평면판(10)의 상면을 비추게 된다.The experimental apparatus of the present invention having such a structure sets the angle according to the orbit of the sun that changes with the change of season, or selects the angle of rotation of the earth according to the displayed spring, autumn, winter and winter solstice. After adjusting, tighten the butterfly nut (18). Then, the light irradiation port 20 is moved on the track member 17 according to the position of the sun which varies with time. Then, when the light bulb 22 installed inside the tube is turned on, the light shines on the upper surface of the flat plate 10.

이와 같이 하면 빛은 인형(14)의 그림자를 바닥의 모눈종이에 나타내게 되므로 빛의 각도에 따른 그림자의 길이변화를 인해할 수 있게 된다. 이때 빛조사구(20)의 측부에 설치된 각도기(13)를 이용하여 태양의 고도각을 측정할 수가 있다.In this way, the light is represented by the shadow of the doll 14 on the grid of the floor, it is possible to change the length of the shadow according to the angle of light. At this time, it is possible to measure the altitude angle of the sun by using a protractor 13 installed on the side of the light irradiator 20.

또한 고도각이 조절되면 빛의 방향과 나란하게 외부자석(15b)을 이동시킨다. 외부자석(15b)이 이동하게 되면 내부자석(15a) 또한 동일하게 이동하게 되고 그 이동에 따라 줄(16) 또한 이동된다. 이에 맞춰 회전축(12)을 회전시켜 각도기(13)를 줄(16)에 접근시켜 그 각도를 재게 되면 빛의 조사각을 효과적으로 측정할 수가 있다.In addition, when the elevation angle is adjusted to move the external magnet (15b) in parallel with the direction of the light. When the external magnet 15b is moved, the internal magnet 15a is also moved in the same manner, and the string 16 is also moved according to the movement. Accordingly, by rotating the rotating shaft 12 to move the protractor 13 to the rope 16 to measure the angle, the irradiation angle of light can be effectively measured.

또 본 고안의 실험기구를 직접 실외에 설치하여 내,외부자석(15a)(15b)의 그림자가 회전축(12)의 하단부에 오도록 조절한 후 각도기(13)를 근접시키게 되면 현재의 태양 고도를 쉽게 측정할 수도 있다.In addition, the experimental apparatus of the present invention is directly installed outdoors to adjust the shadow of the inner and outer magnets (15a) and (15b) to the lower end of the rotating shaft (12), and then close the protractor (13) to easily approach the current solar altitude. You can also measure.

또 빛이 바닥면에 비춰지면 그 조사각에 따라 모눈지에 나타난 빛의 면적이 다르게 나타나므로 그 변화된 면적을 정확하게 측정할 수가 있게 되므로 계절에 따라 지표면에 비춰지는 태양 빛의 양을 알 수 있다.In addition, when light shines on the floor, the area of light appearing on the grid is different depending on the angle of irradiation, so that the changed area can be accurately measured, so the amount of sunlight shining on the earth's surface can be known according to the season.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안은 계절의 변화에 따라 태양의 고도의 변화와, 그 변화에 따른 그림자의 길이변화 및 지표면에 비춰지는 햇빛의 양을 용이하게 측정할 수 있음은 물론 그 자연현상을 한눈에 이해할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention can easily measure the change of the altitude of the sun according to the change of the season, the change of the length of the shadow and the amount of sunlight reflected on the surface, as well as the natural phenomenon. Has an understandable effect.

Claims

The transparent hemisphere 11 is installed on the horizontal flat plate 10,

Installing a vertical axis of rotation 12 in the transparent hemisphere 11,

A pair of inner and outer magnets 15a and 15b which are moved together by magnetic force inside and outside of the transparent hemisphere 11 is installed,

Connecting the inner magnet to the thin line 16 at the lower end of the rotating shaft 12,

Protractor 13 is installed on the rotating shaft 12 to measure the angle of the string 16 that is variable according to the movement of the inner magnet,

On the outside of the hemisphere is provided a semi-circular orbital member 17 representing the trajectory of the sun,

Experimental apparatus for changing altitude of the sun according to the season, characterized in that the light irradiation port 20 for irradiating light toward the rotating shaft 12 is installed to be movable along the orbit of the sun.

The method of claim 1, wherein the light irradiation sphere 20 is characterized in that the light bulb 22 is installed in the interior of the cylinder 21 is movably coupled to the track member 16 through the coupling member. Experimental apparatus for the elevation change of the sun.

The apparatus for changing altitude of the sun according to the season, characterized in that the altimeter (23) is provided at one side of the light irradiating port (20).

The apparatus for changing altitude of the sun according to claim 1, wherein a grid is attached on the flat plate (10) in the region of the transparent hemisphere (11).