Из истории компаса

Компас 

Компас – это верный и незаменимый спутник краеведа, охотника, туриста и экскурсанта. Он необходим геологам, географам и картографам, геодезистам и мореплавателям. При помощи компаса определяют направление пути и направление на ориентиры (азимуты, пеленги).

Этот прибор имеет интересную историю.

Еще в III веке до нашей эры в Китае применяли магнит, выточенный в форме разливательной ложки, для указания направления при путешествиях в пустыне.

В начале XI века, когда китайцы стали пользоваться искусственными магнитами, они изобрели более точный прибор в виде тонкой намагниченной иглы, прикрепленной воском к накрученной нити.

Русские мореплаватели-поморы еще в IX веке пользовались компасом (называемым маткой) – солнечными часами, которые мастера-умельцы вырезали из мамонтовой кости.

В открытом море направление ветра определяли по солнцу, а ночью – по Полярной звезде. Таким образом, матка (ветромет) была и первым пеленгатором, при помощи которого были составлены очень точные для того времени морские чертежи (карты) и лоции.

Первые упоминания о компасе в Европе относятся к XII – XIII векам. В те времена он представлял собой магнитную стрелку, укрепленную на пробке, плавающей в сосуде с водой.

Постепенно компас совершенствовался. В XIV веке итальянец Флавио Джойя надел магнитную стрелку на вертикальную шпильку; к стрелке прикрепил легкий круг (картушку) с делениями по окружности на 16 румбов. Позже на картушке стали изображать 32 луча румба, которые, кроме главных направлений (север, юг, восток, запад), указывали еще и промежуточные. Стрелку с картушкой вставляли в сухую круглую коробку, получившую название «котелка».

В XVI веке котелок стали помещать в кардановом подвесе, чтобы уменьшить влияние качки судна.

В XIV – XV веках поморы Белого моря пользовались старинным компасом, представлявшим собой круглую коробочку диаметром до 5 см. На шпеньке, в центре ее, поворачивалась картушка с параллельными намагниченными иглами, укрепленными снизу.

В XVII веке ученые нашли ключ к разгадке магнитного склонения. Стали появляться магнитные карты, указывающие величины магнитных склонений. Морской компас снабдили так называемым пеленгатором – вращающейся диаметральной линейкой с визирами на концах, укрепленной на крышке котелка.

К 1759 г. М. В. Ломоносов изобрел компас-самописец, автоматически отмечавший все отступления корабля от курса, подобно тому, как это делает современный курсограф.

К концу XIX века морской компас был значительно усовершенствован, благодаря чему точность его показаний достигает теперь 0,5° – 0,3°.

Недостатком магнитного компаса является необходимость исправлять его показания поправкой на разность направлений магнитного и географического меридианов, так как стрелка компаса устанавливается не по истинному – географическому, а по магнитному меридиану (на магнитный полюс). Если северный конец стрелки отклоняется к востоку от географического меридиана, склонение считается восточным (положительным), если к западу – западным (отрицательным).

Следует учитывать величину магнитного склонения, то есть измеряемый в угловых градусах и минутах угол между магнитным и географическим меридианом в  данном месте.

В разных местах Советского Союза величина и знак магнитного склонения не одинаковы и колеблются от 2 до 20°. На территории Советского Союза магнитное склонение почти везде восточное. В европейской части СССР его угол не превышает 9°. В высоких широтах точность показаний магнитного компаса уменьшается, а в районе магнитных и географических полюсов Земли магнитный компас вообще перестает действовать.

Магнитный компас подвержен отклонению от магнитного меридиана под влиянием девиации – действия металла и электрооборудования судна, самолета, – что заставляет вносить дополнительную поправку в расчет.

Несмотря на эти недостатки, магнитный компас (рис. 4) до сих пор служит на море и на суше, в воздушных просторах и подземных глубинах, всегда и везде, где нужно точно определить направление.

 

Как ориентироваться на местности 

Ориентирование по компасу. Для определения сторон горизонта необходимо поворачивать компас до тех пор, пока конец зачерненной стрелки не совпадет с линией, указывающей на компасе север; теперь легко найти и другие стороны горизонта: справа – восток, сзади – юг, слева – запад. Для более точного определения сторон горизонта необходимо учитывать магнитное склонение (если его величина больше 5°).

Предположим, что в месте наблюдения склонение восточное, равно +15°. Компас Адрианова в данном случае надо повернуть так, чтобы под северным концом было не нулевое деление, а цифра 15. При таком положении нулевой отсчет на лимбе компаса будет направлен строго на север (по географическому меридиану).

Если магнитное склонение западное (например, – 10°), то под успокоившийся северный конец магнитной стрелки надо подвести отсчет 350° (360° – 10°).

На крупномасштабных картах величина магнитного склонения указана на полях карты.

Совершенно неоценимо значение компаса при движении без дорог, по закрытой местности, ночью, в метель или по местности, где нет видимых ориентиров. В таких случаях при помощи компаса определяют направление на отдельные предметы – азимуты.

Азимутом называется угол, который образован направлением на север и линией на какой-нибудь предмет или нужным нам направлением движения.

Азимут измеряется в градусах, от 0° до 360° по часовой стрелке, от севера на восток и далее. Азимут строго на север равен 0°, на юг – 180°, на северо-восток – 45°, на восток – 90°, на юго-восток – 135°, на запад – 270°, на юго-запад – 225^е, на северо-запад – 315°. Определить азимут какого-нибудь предмета на местности можно следующими способами (рис. 5).

Кто и где изобрел компас, виды компасов

Компас – это незаменимая вещь для моряков и военных. Особенно в предыдущие эпохи, когда не было телефонов и навигаторов. Без него не могли представить свою жизнь купцы. Студенты, которые отправлялись в путешествия по Европе, обязательно брали с собой компас. Если бы это изобретение, то не было бы морских экспедиций и первых открытий континентов. Так кто же и когда изобрел компас?

Все началось в средневековом Китае. Ученые этой страны выявили, что намагниченное приспособление направляется к одному и тому же направлению. Теперь мы знаем, что это из-за наличия магнитных полюсов. Тогда китайские ученые открыли практику, до конца не зная теории. Так было изобретено устройство, которое помогало ориентироваться китайским торговцам в пустыни. Китайский компас был практически не похож на современный: он напоминал тарелку, на которой были нанесены обозначения сторон света, а сверху располагалась ложка с намагниченной ложкой. Китайцы подарили миру идею и принцип действия компаса, а не его дизайн.

Позже от китайцев компас попал к арабам. Однако в Европу компас попадает не от арабов, а напрямую от китайцев. Дело в том, что в Китай начали часто путешествовать итальянцы, которые открыли для себя Китай после экспедиции Марко Поло. Одним из тех, кто узнал об интересном устройстве был Флавио Джойя. Однако он не просто взял китайский прибор, он полностью изменил его внешний вид. Именно он придумал сделать маленькую стрелку, зафиксировав ее на маленькой шпильке, а все эту конструкцию поместить под стеклом. Так компас обрел практически современный вид.

Кстати, слово «компас» имеет именно итальянское происхождение, а означает оно «измерять с помощью шагов».

Именно в Италии возникли первые цеха, в которых ремесленники делали компасы.

Сегодня существует несколько видов компасов:

1. Электромагнитный компас. Внутри такого компаса находится электрогенератор, который приводит в действие магнитное поле земли. Чаще всего используется в авиации. Кстати, этот вид компаса использовал в 1927 году американский летчик Линдберг , перелетевший Атлантический океан.
2. Гирокомпас. Прибор оснащен гироскопом, благодаря этому указывает не на магнитный полюс, а на более точный географический. Это нужно из-за того, что магнитные полюса иногда меняют свое положение. Это устройство изобрели в Германии в 1908 году.
3. Радиокомпас. Прибор, оснащенный радиопеленгатором.
4. Электронный компас. Это даже не компас, а электронное устройство, указывающее стороны света. Сегодня существуют программы и приложения, помогающие ориентироваться на местности. Однако многое начиналось именно с компаса.

Есть правда другая версия происхождения компаса.

Якобы устройство, напоминающее компас было у древних греков, которые получили его от финикийцев. Однако эта версия не имеет достаточного количества приверженцев, так как очень мало доказательств. Единственное упоминание – в книге древнегреческого историка Геродота.

Еще до изобретения компаса, китайцы создали уникальный механизм. Это была колесница, которая указывала на юг. Ее сделали в III тысячелетии до нашей эры. Это была очень сложная система, как с точки зрения геометрии, так и сточки зрения физики. Поэтому от нее отказались.

Одна из последних разработок компаса

Сегодня компас – это уже история. Это часть истории человечества и истории техники. Без него невозможны были бы многочисленные открытия. Однако сейчас настоящим компасом пользуется только узкий круг людей.

Читайте также:

Кто и где изобрел бумагу

Каким был первый автомобиль

Компас | Как это было изобретено?

Чему вас может научить изобретение компаса

«Куда теперь?» Задолго до Google Maps и GPS путешественники должны были полагаться на компас, чтобы следовать правильному направлению.

И, несмотря на появление многих навигационных систем, этот инструмент используется и сегодня. Давайте посмотрим на историю его изобретения.

 

Пытаясь предсказать будущее

Первый компас, инструмент для навигации и ориентации, был создан более 2000 лет назад, во времена династии Хань в Китае. Он был сделан из магнитного камня, который выровнен в направлении север-юг.

Крупные залежи магнетита, прозванного магнитом, были обнаружены в районе Магнезии в Малой Азии. Отсюда и название минерала – магнетит. Эти камни притягивают железо и другие металлы.

У вас есть изобретение, с которым мы можем вам помочь? Отправьте сейчас!

Первый компас представлял собой квадратную плиту с отметками сторон света и созвездий. Указательная игла представляла собой устройство в форме ложки из магнитного камня с ручкой, которая всегда указывала на юг. В 8 веке нашей эры, опять же в Китае, намагниченные иглы заменили ложкообразные магниты в качестве указателей направления.

Считается, но не подтверждено, что различные путешественники привезли компас в Европу из Китая примерно в 12

веке.

 

Изобретение компаса продолжается

Поскольку этот инструмент имел такое большое значение для Европы, поскольку они в значительной степени полагались на морскую торговлю и военные действия, они потратили больше времени, пытаясь усовершенствовать этот инструмент, чем китайцы. И именно в Европе продолжается история изобретения компаса.

Проблема с компасом теперь известна как магнитное склонение. В Википедии это объясняется так:

Это угол в горизонтальной плоскости между магнитным севером (направлением, на которое указывает стрелка компаса) и истинным севером (направлением вдоль меридиана к географическому Северному полюсу).

 

Этот угол зависит от положения на поверхности Земли и меняется со временем. В Атлантическом океане эта вариация была значительной.

Другие открытия

В 1698 году Эдмунд Галлей решил измерить магнитные колебания Земли в северной и южной частях Атлантического океана. Это изучение магнетизма и попытка выяснить, как улучшить простой навигационный инструмент, помогли заложить основу для многих других изобретений и открытий: электростатики, достижений в области производства электроэнергии, уравнений поля, открытия радио…  

И, несмотря на изобретение многие другие навигационные системы, компас все еще используется сегодня. Это намного лучше, чем те, которые использовались в начале. Есть ли он у вас дома и умеете ли вы им правильно пользоваться?

Если у вас есть идея изобретения, которое, по вашему мнению, может изменить будущее, отправьте его нам , и мы поможем ему увидеть свет.

 

 

Создайте свой собственный компас — откройте для себя мир

Что вы будете делать:

---

Сделайте простой компас, чтобы найти магнитный север или юг, в зависимости от того, где вы живете

Штормовые волны в северной части Тихого океана, вид с теплохода NOBLE STAR, предоставлено NOAA

«Когда много дней не показывалось ни солнца, ни звезд, они теряли надежду. Это было для них ужасным препятствием, потому что у этих древних мореплавателей не было ни компаса, ни какого-либо другого инструмента. Они могли вести корабль только по солнцу и звездам. Когда они не могли видеть их в течение многих дней, они потеряли всякое знание об их местонахождении. Они беспомощно дрейфовали перед воющим штормом посреди бурного моря, не зная, куда направляются».

— «Бог и кораблекрушения», Рэй С. Стедман
www.raystedman.org/new-testament/acts/god-and-shipwrecks

Одним из самых важных усовершенствований в океанской навигации стало изобретение компаса. Существуют некоторые разногласия по поводу того, кто должен получить признание за это изобретение. Совершенно очевидно, что китайцы знали о магнетизме еще в 2637 году до нашей эры, но первое письменное описание компаса для навигации появилось в Европе только в 1190 году. Почему это заняло так много времени? После выполнения этого задания у вас может быть хотя бы один хороший ответ!

Что вам понадобится

• Швейная игла длиной от одного до двух дюймов
• Небольшой стержневой магнит или магнит на холодильник
• Небольшой кусочек пробки (подходят пробки от винных бутылок, но не пластиковые пробки)
• Небольшой стакан или чашка с водой, чтобы плавать пробка и игла
• Пара плоскогубцев

1. Иглы острые. Будь осторожен!
2. Магниты могут повредить карты с магнитной полосой (кредитные карты, библиотечные билеты, школьные билеты и т. д.), дискеты и некоторые электронные устройства. Держите магниты подальше от этих вещей.

Как это сделать

1. Несколько раз проведите магнитом по игле, всегда в одном направлении. Это действие намагничивает иглу.
2. Отрежьте от одного конца пробки небольшой кружок толщиной около 1/4 дюйма. Положите круг на ровную поверхность.
3. С помощью плоскогубцев осторожно воткните иглу в один край круга и протолкните иглу через пробку так, чтобы конец вышел с другой стороны. Протолкните иглу через пробку достаточно глубоко, чтобы примерно одинаковое количество игл торчало с каждой стороны пробки. Будьте осторожны, чтобы не прилипнуть!
4. Наполните стакан или чашку примерно наполовину водой и поставьте пробку и иглу на поверхность воды.
5. Положите свой «компас» на ровную поверхность и посмотрите, что произойдет. Стрелка должна указывать на ближайший магнитный полюс — северный или южный, в зависимости от того, где вы живете.
6. Попробуйте поднести магнит к компасу и посмотрите, что произойдет. Насколько близко должен быть магнит, чтобы вызвать какие-либо эффекты? Попробуйте еще раз с гвоздем или другим стальным предметом. Теперь вы понимаете, почему важно держать металлические предметы подальше от компасов на кораблях!
7. Представьте, что вы находитесь на палубе корабля, качающегося взад и вперед в открытом океане. Как вы думаете, насколько хорошо будет работать ваш компас? Когда пробка плавает в воде, она создает своего рода подшипник с низким коэффициентом трения. Такой подшипник необходим для того, чтобы стрелка могла вращаться в ответ на магнитное поле Земли. Но чашки воды, вероятно, не хватит надолго на палубе катящегося корабля! Необходимость в прочном подшипнике с низким коэффициентом трения была одной из причин того, что морякам потребовалось много времени, чтобы использовать компасы в море, хотя основные принципы были известны веками.