Самодельная астролябия

Вы умеете измерять на местности углы только в 90° и в 45°.

Два забора, изображенные на рисунке на стр. 104, соединяются наискось. Чему же равен угол АВС? Измерьте вдоль каждого забора произвольные расстояния АВ и ВС и затем узнайте, чему равно расстояние АС. Полученный треугольник постройте на бумаге и с помощью транспортира определите, чему равен угол АВС.

Способ этот и громоздкий и неточный, а при углах больше 120° вообще не годится.

Придется вам, видно, самим смастерить прибор, которым можно измерять любые углы с точностью примерно до ¼°.

Из геометрии вы знаете, что углы измеряются соответствующими им дугами. Дуги делятся на градусы (°), минуты (') и секунды ("). В полном круге 360 градусов, в градусе 60 минут, в минуте 60 секунд. 

На расстоянии 75 метров от вас находится монета в 20 копеек. Представьте себе угол от вашего глаза к краям этой монеты.

Какой он острый! Этот угол равняется 1' (минуте). А угол в 1" (секунду) еще в шестьдесят раз острее.

Ваш самодельный инструмент назовите астролябией. Так называлась «бабушка» всех современных угломеров. Она была несколько схожа с тем инструментом, который я вам предлагаю соорудить. Все части вашей самодельной астролябии я буду называть так, как они называются у любых настоящих угломерных инструментов.

Выпилите или вырежьте из фанеры круг диаметром 23 сантиметра. Вырежьте из ватмана такой же круг и наклейте его на фанеру. Затем радиусом 11 сантиметров проведите циркулем на ватмане окружность и разделите ее аккуратнейшим образом тем же раствором циркуля на шесть частей, получив при этом дуги по 60°. Дальше делите на дуги в 15°, в 5° и т. д. до 1°, даже до 30'. В свое время вы делили так дугу эклиметра. Сейчас придется делить еще точнее, чтобы все расстояния между наколами циркуля — градусами — были совершенно одинаковы. Проведите через наколы черточки тушью; надпишите каждый пятый градус, то-есть 0°, 5°, 10° и т. д. до 355° (следующая цифра будет 0°). Цифры ставьте по ходу часовой стрелки. Называется этот круг с градусными делениями лимбом.

Вбейте в центр лимба двухдюймовый гвоздь так, чтобы он торчал сверху. Отпилите от бревна кружок диаметром 12-14 сантиметров, толщиной 5 сантиметров и прикрепите его наглухо (гвоздиками или столярным клеем) снизу лимба. Прожгите или пробуравьте в середине кружка отверстие, в которое вставьте конец крепкой палки длиной 120 сантиметров; другой конец палки заострите и обейте жестью; словом, сделайте так, как вы делали палку эккера.

Так изготовил астролябию я сам, когда мне понадобилось измерять углы, а настоящих угломерных инструментов под руками не оказалось. Может быть, вы придумаете конструкцию более совершенную. Я даю только принцип.

Попробуйте, например, закрепить лимб не на деревянном кружке, а еще как-нибудь, лишь бы он не шатался. Насадите инструмент не на палку, а на три складывающиеся при переноске ноги. Попробуйте приспособить штатив от фотоаппарата, но так, чтобы самый инструмент можно было повернуть отдельно от треноги.

Если ваша астролябия стоит на треноге, необходим отвес, то-есть какой-либо груз на шнурке, почти касающийся земли. Шнурок подвешивается на специальном крючочке, прикрепленном внизу, под центром лимба. При измерении угла инструмент должен стоять так, чтобы отвес пришелся над самой точкой вершины угла. Так устанавливается не только ваша астролябия, но и все настоящие угломерные инструменты, имеющие треногу.

В эккере для визирования употреблялись булавки; в астролябии будет устроено иначе.

Возьмите хорошо обструганную тонкую дощечку 22 X 4 сантиметра, провертите в центре ее отверстие для надевания на гвоздь. Чтобы дощечка не шаталась и сидела на гвозде не слишком свободно, вставьте в отверстие металлическое колечко, через которое проденьте гвоздь. Так у вас получится алидада. Прикрепите к ее концам поставленные под углом 90° два прямоугольных куска картона или плотной бумаги размером 4 X 7 сантиметров, как указано на рисунке. Это будут диоптры. Какие всё незнакомые названия! Прорежьте в картоне в одном диоптре щель 0,5-1 миллиметр ширины, 5 сантиметров длины, в другом — щель такой же длины и 4-6 миллиметров ширины. К диоптру с узкой щелкой приставляется глаз; диоптр этот называется глазным. Диоптр с широкой щелкой наводят на рассматриваемый предмет, он называется предметным. В широкой щелке предметного диоптра не хватает самой тонкой и нежной части всего инструмента — конского волоска. Выдерните из гривы или хвоста лошади волосок и прикрепите его сургучом или воском посередине щели. Прикрепляя, следите, чтобы волосок был натянут и стоял вертикально. Затем возьмите две патефонные иголки и вбейте их тупым концом в середину обоих концов алидады. Конский волос, щель глазного диоптра, центр гвоздя и оба острия этих иголок должны быть на одной прямой. Инструмент у вас готов.

Вы скажете, что он вышел слишком хрупким и легко может сломаться. Вообще со всеми топографическими инструментами полагается обращаться осторожно. При переноске вашей самодельной астролябии обязательно снимайте алидаду с гвоздя и несите ее отдельно.

Теперь нужно инструмент поверить. Предполагается, что градусные деления на лимбе вы начертили очень точно и гвоздь стоит в центре лимба. Приставьте тот конец иголки, который находится у глазного диоптра, к нолю на лимбе (это называется совместить ноли), тогда другой конец иголки должен прийтись на 180°. Если этого нет, отогните немного иголку. Проверьте вторично на других делениях лимба, например на 90° и 270°. Если иголка отскочит больше чем на четверть градуса, значит у вас плохо вычерчен лимб или гвоздь немного смещен; придется переделывать инструмент заново. Разница меньше четверти градуса, к сожалению, неизбежна.

Вообще и настоящие топографические инструменты, какими бы они с виду ни казались новенькими и точными, также всегда необходимо поверять, то-есть испытывать верность и правильность отдельных деталей и взаиморасположение этих деталей и основных осей. У иных инструментов этих поверок свыше десятка. Многие поверки приходится производить ежедневно и даже по нескольку раз в день.