Что для этого нужно

—три плотных листа картона формата А4 (обычный лист писчей бумаги);

—циркуль;

—угольник (для построения прямых углов);

—транспортир;

—резак для бумаги;

—остро отточенный карандаш;

—линейка с миллиметровыми делениями;

—ножницы;

—винт с 2 шайбами и 2 гайками (диаметром 3 или 4 мм).

Внимание! Каждый пункт перед выполнением надо обязательно прочесть до конца!

I. Делаем круг Солнца (круг небосвода)

1.    Положи лист горизонтально. Примерно в центре листа поставь точку «0» и проведи через нее две взаимно перпендикулярные прямые: горизонтальную и вертикальную. (В точке «0» будешь находиться ты ­— наблюдатель). Вокруг нее нужно нарисовать символ Земли — l.

2.  Все построения черти легко, не нажимая на карандаш. Многие линии играют вспомогательную роль и будут стерты впоследствии!

3.  Проведи окружность с центром в точке «0» радиусом 6 см; на ней будет располагаться Луна в различных фазах.

4.  Отметь верхнюю точку пересечения вертикальной прямой и окружности. Эту точку обозначь цифрой «1». В этом месте будет потом располагаться Солнце и соответственно Луна в новолуние. Нижнюю точку обозначь цифрой «3» — здесь наблюдается Луна в полнолуние. Левую точку пересечения горизонтальной прямой и окружности обозначь цифрой «2» — в ней располагается Луна в первой (растущей) четверти. Ну, и последнюю, правую точку, подпиши цифрой «4» — это местоположение последней четверти («стареющей» Луны). Порядок расположения этих точек (против часовой стрелки!) задает продвижение Луны относительно Солнца в течение месяца.

5.  Теперь нужно разделить окружность на 28 равных частей (точнее было бы взять 29,5 — по числу дней в синодическом месяце — интервале времени, за который Луна проходит все свои фазы, но это сложнее реализовать на модели). Для этого раздели каждую из полученных 4 частей еще на 7 равных дуг. Для этого достаточно отложить при помощи транспортира деления по 13° (90° : 7 = 13° — кстати, именно на столько градусов смещается Луна за сутки относительно звезд) от каждой из 6 точек в любом удобном тебе направлении.

6.  Для того чтобы наметить лунные диски, тебе потребуется круглый шаблон диаметром около 1 см. Если в твоем распоряжении нет линейки с шаблонами, можешь изготовить его самостоятельно из любой плотной бумаги при помощи циркуля, однако можно взять любой круглый предмет (например, копейку) и обводить его. Нужно класть его на намеченные точки окружности, стараясь, чтобы центр шаблона каждый раз совпадал с отмеченной точкой. В этом смысле шаблон удобнее монетки, так как его центр виден.

7.  Теперь нарисуй внутри этих кругов вид самих лунных фаз. Для этого начни по порядку: в точке «1» располагается Луна в новолуние (подпиши это слово аккуратно под нарисованным тобой кружочком) — здесь оставляем полный круг, так как в этом же направлении наблюдается в момент новолуния и Солнце (потому-то мы и не видим Луны в этот день, что Солнце освещает ее сзади). Этот круг закрасишь потом ярким желтым цветом. Напиши сверху: «Солнце».

8.  В точке «2» находится первая четверть (подпиши эти слова под кружком, повернув лист на 90° по часовой стрелке — теперь Солнце расположилось справа, его и Луну разделяет в первой четверти ровно четверть круга). В этот момент видна ровно половина лунного месяца, причем правая, так как месяц всегда «смотрит» на Солнце — ведь именно оно освещает его с этой стороны.

9.  В точке «3» нарисуй полнолуние (подпиши это слово под кружком, повернув лист еще раз на 90° по часовой стрелке — теперь Солнце расположилось внизу). В этот момент видна полная Луна; ведь Солнце находится точно напротив, «за нашей спиной», потому мы и видим Луну целиком освещенной.

10.       В точке «4» находится последняя четверть (подпиши эти слова под кружком, снова повернув лист на 90° по часовой

стрелке — теперь Солнце расположилось слева). В этот момент опять видна ровно половина лунного месяца; причем левая (месяц всегда «смотрит» на Солнце!).

11.  Теперь нарисуй различные фазы растущего месяца, начиная от новолуния налево по следующей схеме: в кружке слева от Солнца (новолуния) — ничего, в этот день месяц еще не виден (это может длиться до двух дней, но на нашей модели удобнее взять один). Далее: тоненький растущий месяц (изогнут словно лук в сторону Солнца) толщиной всего 1 мм; в следующем кружке толщина месяца будет 1,5 мм; затем — 2; потом — 3; 4 мм — последний месяц перед первой четвертью. Такая неравномерность роста на самом деле отражает тот факт, что именно около четвертей месяц меняется быстрее. При этом все время с одной (солнечной) стороны границей месяца является начерченная тобой окружность, зато другая все время увеличивает свою кривизну, начинаясь, однако, каждый раз в верхней и нижней точках круга. Толщина месяца рассчитана, исходя из диаметра кружка: ровно 1 см! Если у тебя шаблон другого размера, пересчитай числа пропорционально (для этого достаточно рассчитать долю, которую составляет толщина месяца от полной Луны, и умножить на твой диаметр; например, если твой диаметр 12 мм, то соответствующая толщина месяца вместо 4 мм будет равна: 4 мм : 10 мм · 12 мм = 4,8 мм » 5 мм).

12.  Ту же картину смены лунных фаз изобрази и по другую сторону Солнца (справа). Она будет симметричной первой, только месяц уже будет не расти, а убывать («стареть»).

13.  Теперь нарисуй нарастание лунного месяца от первой четверти к полнолунию. При смещении налево от первой четверти толщина месяца растет на нашей модели (если шаблон имеет диаметр, равный 1 см) по следующему закону: 6 мм; 7; 8; 8,5; 9; 9,5 мм. При этом по-прежнему с одной (солнечной) стороны границей месяца является начерченная тобой окружность, зато другая, «выпячиваясь», все время увеличивает свою кривизну, начинаясь, однако, каждый раз в верхней и нижней точках круга. Так же и с другой стороны полнолуния, опять же симметрично, нарисуй остальные лунные фазы.

14.  Теперь можно начертить еще одну, вспомогательную окружность диаметром 4,5 см, чтобы указать направление смены лунных фаз. Вдоль нее прорисуй четыре стрелы, направленные против часовой стрелки: от новолуния к первой четверти; от нее к полнолунию; от полнолуния к последней четверти и далее к новолунию. Под первой (от новолуния) стрелой подпиши: «Первая неделя» (на самом деле этот промежуток между характерными лунными фазами длится немного больше — примерно семь с половиной суток); под второй — «Вторая неделя», и т. д.

А под новолунием (где начинается и заканчивается полный цикл смены лунных фаз — сидерический месяц) — «29,5 дня».

15.  Теперь самое время начертить на этом листке последнюю окружность диаметром 8 см — она-то и дает те границы солнечного круга, по которым его надо вырезать. В том месте, где располагается Солнце, надо прибавить небольшой выступ-«лучик», за который круг было бы удобно поворачивать, — не более сантиметра в высоту.

16.  Сотри аккуратно обе прямые, большие окружности, а также лишние части окружностей, нарисованных по шаблону.

17.       Вырежи солнечный круг вместе с выступом, а также все нарисованные тобой лунные фазы (за исключением новолуния и двух соседних). Фазы удобно вырезать резаком для бумаги, положив лист на газету, чтобы не испортить стол.

18.  Закрась Солнце ярким желтым цветом. После этого сделай подходящий небесный фон. Для этого пространство вокруг Солнца (дневную часть неба) закрась голубым карандашом. Оно простирается вокруг Солнца на расстояние вплоть до середины круга (желательно поменьше). Остальную часть круга закрась синим карандашом. Хорошо, если ты сможешь сделать плавный переход между обоими оттенками синего (как это бывает и на утреннем небе до восхода Солнца). После этого надо серебряной гелиевой ручкой обвести все названия, написанные тобой простым карандашом.

II. Делаем круг Луны

1.  Это самая простая работа. Положи второй лист также горизонтально и отметь точку примерно в середине листа. Построй окружность диаметром 8 см — это границы круга Луны. Теперь проведи произвольный радиус и на нем отметь точку на расстоянии 6 см от центра — в этом месте располагается центр лунного диска.

2.  Начерти вокруг него окружность диаметром 1,2 см — это и есть изображение лунного диска. Размер его взят с запасом, чтобы он точно заполнял все пространство внутри вырезанных тобой отверстий в солнечном круге.

3.  Сотри радиус и раскрась Луну серебряной гелиевой ручкой (можно оставить и белый цвет). Остальную часть круга по периферии (кольцо между окружностями радиусами 5 и 8 см, включая выступ) закрась синим карандашом — тем же, которым ты закрасил основную часть солнечного круга.

4.  В том месте, где располагается Луна, надо добавить небольшой округлый выступ, держа за который круг будет удобно поворачивать, не более сантиметра в высоту.

5.    Вырежи круг Луны вместе с выступом.

III.  Делаем круг зодиака (звездное небо, на фоне которого перемещаются Солнце и Луна в течение года):

1.  В качестве третьего листа лучше взять темный картон синего или черного цвета. Положи его также горизонтально и снова отметь точку примерно в середине листа. Построй две окружности: диаметром 7,8 и 10 см. Внешняя из них — это граница круга зодиака.

2.  Пространство между обеими окружностями надо разделить на 12 равных частей — здесь будут располагаться знаки зодиака. Для этого раздели внешнюю окружность сперва на 6 равных частей при помощи циркуля, начиная от точки «2». Для этого надо взять такой раствор циркуля, который в точности совпадает с радиусом этой окружности, воткнуть его в точку «2» и сделать засечки по обеим сторонам точки «2» на дуге окружности, затем переместить циркуль в одну из полученных точек и сделать еще одну засечку и т. д., пока на окружности не окажется ровно 6 точек, одинаково отстоящих друг от друга.

3.  Теперь любым способом раздели каждую из полученных дуг еще на 2 равные части. Для этого достаточно отложить при помощи транспортира деления
по 30°.

4.  Теперь проведи к полученным 12 точкам радиусы — они разделят все пространство между кругами на 12 равных частей. Между разделительными линиями в направлении, противоположном ходу часовой стрелки, надпиши названия знаков зодиака, символизирующих на нашей модели зодиакальные созвездия.

Рядом с названиями созвездий (лучше снизу) нарисуй и соответствующие знаки зодиака.

5.  Обведи все названия созвездий и знаки золотой гелиевой ручкой.

6.  Вырежи круг зодиака.

7.  Теперь остается проколоть посредине каждый из трех кругов и насадить их на ось в следующем порядке: круг зодиака (сзади), круг Луны и круг Солнца. В качестве оси и скрепки одновременно можно использовать коротенький винтик от детского конструктора с парой больших шайб и гаек, которые следует «законтрить», т.е. прижать друг к другу, чтобы они не свинчивались во время вращения модели.

Как пользоваться моделью лунных фаз?

Главное, что может наглядно продемонстрировать названная модель, — это взаиморасположение Солнца и Луны в различных фазах и в зодиаке. Для этого достаточно положить перед собой модель (например, Солнцем вверх) и вращением лунного круга за выступ добиться видимости любой из лунных фаз тем, что лунный диск окажется за соответствующем отверстием. Начав с новолуния, можно проследить таким образом за последовательностью смены лунных фаз. И, кроме того, при этом видно, какие взаимные положения занимают оба светила в зодиаке. Можно даже работать с моделью, помещая Солнце сразу в то место в зодиаке, в котором оно находится в этот день на реальном небе (что несложно определить по подвижной карте звездного неба).

Кроме того, можно посмотреть, как Солнце и Луна (и, кстати, зодиак) будут перемещаться по небу в течение дня. Только для этого надо мысленно представлять себе линию горизонта посредине модели (конечно же, пересекающую ее горизонтально). При этом представлять ее надо неподвижной, например просто спрятать половину модели за книгой или же краем парты. Затем, поворачивая модель целиком, мы увидим, как Солнце восходит (поднимается над линией горизонта); кульминирует и садится. Одновременно с этим мы увидим и восход, и заход Луны; позже или раньше Солнца, в зависимости от фазы.