Компас история его открытия интересные факты. История компаса
История создания первого магнитного компаса уходит вглубь веков и по-прежнему во многих моментах остается загадкой. До нас в основном доходят лишь обрывки тех историй, с которыми можно было бы связать появление первого магнитного компаса. На звание страны, в которой появился первый компас, претендуют Греция, Китай и Индия, но и здесь все не так однозначно.
Предлагаю вместе рассмотреть дошедшие до нас благодаря скрупулезной работе историков сведения, на основании которых можно будет получить представление о том, где и когда появился один из первых навигационных приборов, который и по сей день пользуется большой популярностью и используется как моряками, так и любителями путешествий по суше.
Одна из «моделей» старинных компасов, вполне исправно работающая и сегодня.
Поскольку изобретение магнитного компаса тесно связано с открытием и изучением магнетизма, дальнейший наш рассказ будет параллельно рассматривать и это явление.
Первый китайский компас
По мнению некоторых исследователей, впервые явление магнетизма открыли древние греки. Однако есть и другая точка зрения, отдающая авторство открытия китайцам.
Ученые, отдающие предпочтение «китайскому открытию», ссылаются на летопись, сделанную в третьем тысячелетии до нашей эры, хотя предполагается, что сам магнитный железняк (он же — магнетит) был открыт китайцами на тысячелетие раньше.
В летописях, на которые ссылаются ученые, предполагается, что уже китайский император Хуан-ди во время своей битвы для навигации использовал компас. Однако по другой версии вместо компаса на его повозках использовалось устройство в виде колесницы, на которой миниатюрная фигурка человека показывал направление на юг.
Реконструкция такой колесницы показана на фото ниже:
Эта колесница устанавливалась на транспортное средство и соединялась с его колесами таким образом, что благодаря налаженному механизму шестеренок при повороте повозки колесница начинала вращаться в противоположном направлении.
Интересно, что один из первых китайских компасов, представлявший собой ложку, изготовленную из магнитного материала и вращающуюся на гладкой доске, применялся не по прямому назначению, а в магический ритуалах для предсказаний. Такое использование магнита имело место в третьем тысячелетии до нашей эры, хотя по другой версии магнитные свойства ферромагнетика использовали в древнем Китае уже в четвертом тысячелетии до нашей эры в обрядах феншуя, объясняя магнетизм проявлением высших сил.
К концу же второго тысячелетия до нашей эры китайские моряки уже в полной мере пользовались магнитными компасами по прямому назначению — для ориентирования на морских просторах.
Первый компас в Индии
Независимо от Китая, магнетизм был открыт и в Индии. Открытие это произошло благодаря горе, расположенной возле реки Инд. Местные жители обратили внимание на то, что эта гора способна была притягивать к себе железо.
Магнитные свойства породы нашли применение в индийской медицине. Так, Сушрута — индийский врач — использовал магнит для хирургических манипуляций.
Как и в Китае, в Индии магнитом научились пользоваться моряки. Их компас выглядел, как самодельная рыба, голова которой была выполнена из материала, обладающего магнитными свойствами.
Таким образом, индийская рыбка и китайская ложка стали прародителями современного компаса.
Компас и Древняя Греция
Древняя Греция, как и предыдущие две страны, не отставала в научной сфере. Греки независимо от других ученых самостоятельно обнаружили и исследовали явление магнетизма, а после — создали свой первый компас.
В VII–VI веках до нашей эры древними греками, а именно Фалесом Милетским, было обнаружено, что известный на протяжении нескольких веков магнетит способен притягивать железо.
Объяснялось это явление по-разному: кто-то полагал, что магнетит имеет душу, которая тянется к железу, кто-то — что железо обладает влажностью, которую в свою очередь и поглощает магнит. Но, как понимаем, такие объяснения были еще очень далеки от истины.
Позже Сократ открыл явление намагничивания железа, притянутого к магниту. А еще некоторое время спустя было обнаружено, что магниты могут не только притягиваться, но и отталкиваться.
Именно благодаря открытию Сократа сегодня работают не только компасы, но и огромное количество других приборов.
Так постепенно раскрывались все грани магнетизма, которые в дальнейшем позволили раскрыть его природу. Но на этом этапе еще было рано говорить о чем-то, подобном компасу.
Дальнейшая история
В средние века ничего особо нового в плане обнаружения новых свойств магнетизма и работы с магнитами не открывалось. Появились лишь новые объяснения этому явлению, в основном связанные с теми же сверхъестественными силами.
Так, например, монахи проявление магнетизма объясняли, опираясь на учение о теологии.
Если говорить о Европе, то здесь впервые упоминания о компасе встречаются в трудах Александра Неккама и датируются 1187 годом. Хотя, возможно, использование компаса здесь и на территории Средиземноморья началось значительно раньше — еще во втором тысячелетии до нашей эры, о чем свидетельствуют косвенные указания античных историков. Предполагается, что упоминания компаса не сохранились, поскольку у компаса попросту не было своего названия, чтобы вписать его в исторический документ.
Тремя столетиями позже во время своих плаваний известный моряк Христофор Колумб заметил, что во время морского путешествия магнитная стрелка отклоняется от направления север-юг. Так было открыто магнитное склонение, значения которого по-прежнему используются моряками и указываются на некоторых картах.
По предложению Ломоносова были созданы обсерватории для систематического изучения магнитного поля Земли и его изменений.
Однако произошло это уже не при жизни великого русского ученого, но, как говорится, «лучше позже, чем никогда».
Позже Декартом и рядом других ученых была разработана подробная научная теория магнетизма, а также были открыты магнитные свойства и других материалов, не относящихся к ферромагнетикам — пара- и диамагнетиков.
Еще некоторое время спустя были найдены точки магнитных полюсов Земли, где магнитная стрелка имеет наклонение равное 90°, то есть располагается перпендикулярно горизонтальной плоскости.
На полюсах компас будет показывать только в случае, если его расположить вертикально.
Параллельно с изучением магнитов и особенностей проявления их магнитного поля в разных условиях происходило совершенствование конструкции магнитных компасов. Кроме того, были изобретены и другие типы компасов, работающие на принципах, не связанных с магнетизмом. О них мы рассказывали в
Современные модели магнитных компасов сильно отличаются от их предшественников.
Они более компактны, легки, позволяют работать быстрее и дают более точные результаты при измерениях. Кроме того, такие модели зачастую снабжены вспомогательными элементами, расширяющими возможности прибора при работе с картой и на местности.
Не стоит забывать и о компасах, работа которых основана не на магнитных свойствах стрелки. На сегодняшний день таких компасов известно множество, что позволяет пользователю подобрать наиболее удобный для условий эксплуатации вариант.
Как видим, история на данный момент не может дать четкий и однозначный ответ на вопрос, где появился и кем был придуман самый первый компас в мире. Будем надеяться на то, что в скором времени историки смогут смахнуть скрывающую факты пелену древности и у них появится больше данных для того, чтобы выяснить страну первооткрывателей. А нам остается только ждать, учиться и пользоваться знаниями, которые пришли из прошлого и в полной мере используются человечеством на современном этапе развития.
Инструкция
Идея создания компаса принадлежит древним китайцам.
Все в том же Китае в XI веке придумали плавающую стрелку компаса. Делали ее из искусственного магнита, обычно в форме рыбки. Ее помещали в сосуд с водой, где она свободно плавала, а остановившись, также всегда указывала головой на юг. Другие формы компаса в том же веке были придуманы китайским ученым Шэнь Гуа. Он предлагал намагнитить обычную швейную иглу о природный магнит, а затем прикрепить эту иглу в центре корпуса к шелковой нити с помощью воска.
Почти на всех китайских кораблях в XI были установлены плавающие компасы. Именно в таком виде они распространились в мире. Сначала их в XII веке переняли арабы. Позже магнитная игла стала известна и в европейских странах: сначала — в Италии, затем — в Португалии, Испании, Франции, позднее — в Англии и Германии. Сначала намагниченная игла на кусочке дерева или пробки плавала в сосуде с водой, позже сосуд догадались закрыть стеклом, а еще позже магнитную стрелку догадались размещать на острие в центре бумажного круга. Затем компас был усовершенствован итальянцами, к нему была добавлена катушка, которая делилась на 16 (позже — 32) равных секторов, указывающих на стороны света (сначала по 4, а позже по 8 секторов для каждой из сторон).
Дальнейшее развитие науки и техники сделало возможным создание электромагнитного варианта компаса, который более совершенен в том плане, что не предусматривает отклонений из-за наличия ферромагнитных деталей в том транспортном средстве, на котором он используется.
В 1908 году немецкий инженер Г. Аншютц-Кэмпфе создал прототип гирокомпаса, преимуществом которого стало указание направления не на магнитный северный полюс, а на истинный географический. Для навигации и управления крупными морскими судами почти повсеместно используется именно гирокомпас. Современная эра новых компьютерных технологий позволила придумать электронный компас, создание которого связано, прежде всего, с развитием системы спутниковой навигации.
Самое древнее устройство, облегчающее ориентирование на местности – это компас. Его стрелки указывают на магнитные полюса Земли. Каждый школьник знаком с этим нехитрым прибором. Удивительно, но он был изобретен задолго до нашей эры.
История компаса
Предположительно, история компаса начинается с III века до Рождества Христова. Древние китайцы первыми догадались об удивительном свойстве магнетита показывать полюса Земли.
Для передвижения по пустыне они изобрели прибор, мало похожий на современный компас, но принцип действия его был таким же.
Древний компас напоминал ложку, лежащую на отполированной пластине. Черенок этой ложки из магнетита свободно вращался, и, останавливаясь, указывал на юг.
Намного позже, в XI веке нашей эры китайцы придумали компас с плавающей стрелкой в виде рыбы. Арабам очень понравился этот прибор, и они стали применять его для нахождения верного направления в далеких морских путешествиях.
В XIII в. похожим устройством стали пользоваться и европейцы. А в XIV в. компас приобрел вид, схожий с современным. Магнитную стрелку закрепляли шпилькой на дне сосуда или на бумажном основании.
Итальянец Флавио Джойо усовершенствовал прибор, снабдив его круглой картушкой с 16-ю ромбами (по 4 на каждую сторону света). Еще позже круг разделили на 32 части. К XVIII в. компас уже представлял собой сложное устройство, которое показывало не только направление движения, но и время.
А что сейчас
Сейчас существует множество разновидностей компаса:
- электромагнитный,
- электронный,
- гирокомпас.
Они более совершенные и используются на кораблях и самолетах. Однако, старый добрый магнитный компас продолжает жить, являясь самым удобным и надежным прибором для геологов, альпинистов и простых любителей путешествий.
19.10.2015
В истории науки существует термин «4 великих изобретения». Речь идет об инновациях, которые были созданы в Китае и навсегда изменили понимание человеком окружающего мира. Наряду с бумагой, колесом и порохом, китайские ученые древности первыми подарили человечеству компас. Компас стал тем изобретением, без которого никогда бы не стали возможны географические открытия, не смогла бы существовать транснациональная торговля и многие другие процессы, создавшие нашу цивилизацию.
Первое письменное упоминание о компасе относится к 1044 году. В китайской книге описывается удивительное приспособление, с помощью которого путник мог ориентироваться в пустыне. Подробно компас был описан 40 годами позднее китайцем Шэнь Ко. Автор описывает конструкцию: кусок металла крепился к палке, которая была погружена в воду.
Таким образом, достигался магнитный резонанс, та часть дерева, на которой крепилось железо, указывала направление в сторону севера.
Как компас попал в Европу доподлинно неизвестно. По всей видимости, изобретение принесли с собой арабы, которые к XII веку окончательно завоевывают территорию современной Испании. Оттуда компас попадает сперва к итальянцам, а затем и к англичанам. К слову, стоит отметить, что современное название прибора этимологически относится как раз к английскому compass, что означает «круг».
Существует и другая точка зрения, согласно которой компас в Европе был впервые изобретен викингами в X-XI веках, во времена походов на запад. Стремясь открыть для себя морские пути в неизведанные страны, северные войны использовали некое изобретение, которое позволяло определять направление сторон света, при помощи воды и солнца. Недаром, считается, что первыми берегов Америки достигли исландские воины. Сложно представить, чтобы они смогли пройти такой долгий путь, ориентируясь исключительно по звездам.
Первым из европейских ученых, усовершенствовавших конструкцию компаса, стал итальянец Флавио Джойя. Он предложил крепить стрелку на шпильку, что существенно сократило погрешность в указании направления, а также разделил окружность на 16 румбов (позже на 32). Таким образом, морская качка теперь практически не влияла на показания прибора, а капитаны кораблей смогли грамотно описывать и рассчитывать направление.
В XX веке с развитием инженерного дела, географии и геодезии создаются новые образцы прибора: электромагнитный компас, гирокомпас, буссоль и другие устройства. Так, в 1927 году был впервые опробован электрический компас. Необходимость такой разработки появилась в связи с развитием авиации. Первым летчиком, совершившим путешествие через Атлантический океан с таким компасом, стал американец Чарльз Линдберг.
С развитием науки пришло и понимание относительно некоторых тонкостей. Так, магнитный и реальный (географический) полюса земли не совпадают, что приводит к погрешности в расчетах.
Это чревато, к примеру, отклонением от курса кораблей, совершающих плавание. Именно поэтому в конце XIX был разработан, так называемый, гирокомпас. Сегодня он используется практически на всех морских судах, отличается более сложной конструкцией и высокой точностью.
История создания компаса — это история человеческой наблюдательности. Если бы, однажды, один китайский мудрец не заметил бы связи между сторонами света, звездами и реакцией металла, возможно, человечество на долгие годы было бы вынуждено притормозить в своем развитии.
История компаса [ВИДЕО]
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF
Если ты идёшь в поход, Переходишь речку вброд,
Влево и на косогор — Расширяешь кругозор
Ты возьми меня с собой Я верну тебя домой
Знаю север, знаю юг — Не заблудишься, мой друг.
(Самуил Маршак)
На уроке окружающего мира мы постигаем тайны нашего общего дома — замечательной планеты Земля.
При изучении раздела «Как люди познают мир», тема «Приборы и инструменты» меня заинтересовал вопрос из учебника, «Какие ещё приборы ты знаешь?». И я вспомнила про компас.
Цель работы: Осознать важность открытия человеком компаса и его роли в развитии цивилизации
Задачи:
Изучить дополнительную литературу. Научиться ориентироваться в пространстве не имея компаса под рукой. Изготовить самодельный компас своими руками.
Объект исследования: компас
Гипотеза исследования:
Я предполагаю, что с помощью изготовленного из подручных средств компаса можно определить стороны горизонта в домашних условиях.
Методы исследования: поисковые, описательные, теоретические и практические.
Глава 1
История создания компаса
Человек начал путешествовать очень давно. Большинство первых морских путешественников сбивалось с курса. Человек понял, что без специального прибора он обречен на долгие поиски верного пути.
Так, был изобретен удивительное древнее изобретение компас для определения сторон горизонта.
Предположительно впервые он был создан в Древнем Китае ещё в III веке до нашей эры. Само слово «компас» произошло от древнебританского «compass», означавшего круг (см. рис.1 приложение № 1).
Китайцы знали, что магнит притягивает железо. Им было известно свойство магнита — указывать направление на север и на юг. Китайский компас представлял собой ложку с длинной ручкой, изготовленную из намагниченного железа. Ложку клали на гладкую деревянную подставку с делениями со знаками зодиака, раскручивали её, и она останавливалась. Выпуклая часть ложки легко вращалась по пластине. Черенок всегда указывал на юг. В таком виде китайский компас в ХII в. заимствовали арабы.
В ХIV в. Итальянец Флавио Джойя усовершенствовал этот прибор. Он надел магнитную стрелку на вертикальную шпильку. Это улучшило работу компаса. К стрелке была прикреплена картушка (лёгкий круг), разбитая на 16 румбов (см.
рис.2 приложение № 2).
Спустя два столетия деление картушки составляло 32 румба. Уже к XVIII веку компас становится довольно сложным прибором, указывающим не только направление, но и время.
Устройство компаса Андрианова
В нашей стране наиболее распространен компас системы Андрианова (см. рис.3 приложение № 3).
Он состоит из 5 частей: корпус компаса, визирное кольцо, магнитная стрелка, лимб (циферблат), зажим.
Правильно работающий компас всегда синей стрелкой смотрит на север, красная же, соответственно, показывает точно противоположно — на юг.
1.3 Принцип действия
Прежде чем использовать компас, его нужно проверить, положить его на горизонтальную поверхность и дождаться, пока стрелка замрёт, показывая, где север. Затем к прибору нужно поднести любой металлический предмет. Под воздействием магнита стрелка отклонится в его сторону. Убираем из поля действия металл и наблюдаем за нашей стрелкой.
Если наш компас исправный, то стрелочка непременно повернётся в исходное положение на север.
Глава 2: 2.1 Практическая часть. Ориентирование по местным природным признакам
Такие профессии, как геолог, летчик и моряк неразрывно связаны со знанием компаса.
Иногда в походе, лесу, важно знать точное направление пути, чтобы не заблудиться. Понять, где север, а где юг можно сориентироваться по местным признакам (см. рис.4,5,6,7,8 приложение № 4. ) Мхи и лишайники растут на стволах деревьев, пнях, камнях с северной стороны. У берез кора на южной стороне белее белая и чистая, чем с северной. Крона деревьев пышнее с южной стороны. Муравьи устраивают жилища на юг от дерева. Снег тает весной на склонах гор, обращенных к югу.
Но не все признаки бывают надежными, поэтому, чтобы правильно сориентироваться, надо при солнечной погоде в полдень стать спиной к солнцу так, чтобы тень была точно впереди человека. Тогда впереди у него будет — север, за спиной — юг, справа — восток, слева — запад (см.
рис.9 приложение № 5).
2.2 Изготовление самодельного компаса
Существует множество способов изготовления простейшего компаса из подручных средств, в домашних и походных условиях. Рассмотрим подробно.
Для изготовления компаса понадобится иголка, бумага, ножницы, две бусины красного и синего цветов, и емкость с водой (см. рис.10,11,12,13 приложение № 6.) Игла будет выполнять функцию магнитной стрелки — указателя сторон света. Основанием для стрелки будет служить легкий плавучий материал, как, например, бумага.
В емкость среднего размера налейте воду. Иголку необходимо приложить к ножницам и интенсивно тереть в одном направлении. Так происходит процесс намагничивания (см. рис.14 приложение № 7) .
Из бумаги вырезать круг и проколоть нашей иголкой (см. рис.15 приложение № 7) . Нанизать на иглу бусины (см. рис.16 приложение № 7).
Поместите самодельный компас в емкость с водой (см.
рис.17 приложение № 7) . Правильно сделанный компас должен какое-то время двигаться. Если он неподвижно стоит, кусочек металла необходимо намагнитить еще раз. Если вы все сделали правильно, поставленный на воду компас будет медленно вращаться. Когда импровизированная магнитная стрелка перестанет перемещаться, ее намагниченная сторона укажет на стороны света (юг — игла на конце закрепленной красной бусинкой, на север — соответственно синей) (см. рис.18 приложение № 7).
В походных условиях для изготовления компаса понадобится любой кусок металла: иголка, булавка, скрепка, металлическая проволока, все, что найдется под рукой. Основанием для стрелки будет служить легкий плавучий материал, как, например, губка, пробка, пенопласт, лист дерева.
Чтобы кусок металла начал выполнять функции указателя сторон света, его необходимо заострить и намагнитить о ткань, мех, железо. В крайнем случае, для намагничивания можно воспользоваться собственными волосами. Кусок металла необходимо приложить к выбранному предмету и интенсивно тереть в одном направлении и опустить металл в лужу.
Намагниченный конец металла укажет на север.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе проведения своей исследовательской работы, я подтвердила свою гипотезу, что с помощью изготовленного из подручных средств компаса можно определить стороны горизонта в домашних условиях, узнала историю создания и устройства компаса. Научилась пользоваться этим сложным для меня прибором.
Считаю, что полученные знания позволят мне и ребятам с полной уверенностью определить стороны света в любом месте, независимо от погодных условий и времени суток.
В будущем, я планирую посещать школьный туристический спортивный кружок «Максимум», руководителем которого является учитель географии, член Российского географического общества Республики Башкортостан Юсупов Ильнур Гайнисламович. Благодаря ему, в нашей школе создается ассоциированная школа Российского географического общества.
Спасибо за внимание!
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
https://otvet.mail.ru/question/5173277
https://otvet.
mail.ru/question/58499957
Дегтерев, Н. Д. Стрелочные магнитные компасы [Текст] / Н.Д. Дегтерев. — Ленинград, 1984
Зарапин, В.Г. Научные опыты на даче [Текст] / В.Г. Зарапин, Пьянникова О.О., Яковлева М.А. — Москва, 2014
Кожухов, В.П. и др. Магнитные компасы [Текст] / В.П. Кожухов. — Москва, 1981
Феоктистова, В.Ф., Исследовательская и проектная деятельность младших школьников. Рекомендации для учителя [Текст] / В.Ф. Феоктистова. — Волгоград: Издательство «Учитель», 2010
ПРИЛОЖЕНИЕ № 1. Древнее изобретение китайцев.
Рис. 1 Впервые он был создан в Древнем Китае в III веке до нашей эры
ПРИЛОЖЕНИЕ № 2. Прибор итальянца Флавио Джойя
Рис. 2 В ХIV в. Итальянец Флавио Джойя усовершенствовал этот прибор. Он надел магнитную стрелку на вертикальную шпильку. К стрелке прикрепил картушку (лёгкий круг), разбитую на 16 румбов.
ПРИЛОЖЕНИЕ № 3. Компас Андрианова
Рис. 3 Устройство компаса Андрианова
ПРИЛОЖЕНИЕ № 4.
Ориентирование по местным признакам
Мхи и лишайники растут на стволах деревьев, пнях, камнях с северной стороны
У берез кора на южной стороне белее белая и чистая, чем с северной.
Крона деревьев пышнее с южной стороны.
Муравьи устраивают жилища на юг от дерева.
Снег тает весной на склонах гор, обращенных к югу.
ПРИЛОЖЕНИЕ № 5. Ориентирование при солнечной погоде
Рис. 9 В солнечную погоду в полдень нужно стать спиной к солнцу так, чтобы тень была точно впереди человека. Тогда впереди у него будет — север, за спиной — юг, справа — восток, слева — запад.
ПРИЛОЖЕНИЕ № 6. Для изготовления компаса необходимо
Рис. 10 Емкость с водой
Рис. 11 Ножницы
Рис. 12 Игла, две бусины красного и синего цветов
Рис.13 Бумага
ПРИЛОЖЕНИЕ № 7. Изготовление компаса в домашних условиях
Рис 14 Иголку интенсивно трем в одном направлении. Так происходит процесс
намагничивания.
Рис. 15 Из бумаги вырезаем круг и прокалываем нашей иголкой
Рис.
16 Нанизываем на иглу бусины
Рис. 17 Опускаем самодельный компас в емкость с водой.
Рис.18 Намагниченная сторона иглы всегда останавливается, точно указывая на север
История изобретения компаса – Вечные темы
Реферат по предмету Физика, восьмой класс
Компас — устройство, облегчающее ориентирование на местности. Существуют три принципиально различных вида компаса: магнитный компас, гирокомпас и электронный компас. Слово «компас», по-видимому, происходит от старинного английского слова compass, означавшего в XIII—XIV вв. «круг».
Рассмотрим устройство магнитного компаса на примере широко распространенного в настоящее время компаса Адрианова (магнитный компас с фосфоресцирующей подсветкой, сконструированный российским топографом В.Н.Адриановым в 1907 году). Компас Адрианова состоит из корпуса, в центре которого на острие иглы помещена магнитная стрелка. Северный конец стрелки устанавливается (не точно) в направлении на Северный магнитный полюс, а южный — на Южный магнитный полюс.
В нерабочем состоянии стрелка закрепляется тормозом (арретиром). Внутри корпуса компаса помещена круговая шкала (лимб), разделенная на 120 делений. Цена одного деления составляет 3°, или 50 малых делений угломера. Шкала имеет двойную оцифровку. Внутренняя оцифровка нанесена по ходу часовой стрелки от 0 до 360° через 15° (5 делений шкалы). Внешняя оцифровка шкалы нанесена против хода часовой стрелки через 5 больших делений угломера (10 делений шкалы). Для визирования на местные предметы (ориентиры) и снятия отсчетов по шкале компаса на вращающемся кольце компаса закреплено визирное приспособление (мушка и целик) и указатель отсчетов.
Предположительно, компас был изобретён в Китае при династии Сун и использовался для указания направления движения по пустыням. В Европе изобретение компаса относят к XII—XIII вв., однако устройство его оставалось очень простым — магнитная стрелка, укрепленная на пробке и опущенная в сосуд с водой. В воде пробка со стрелкой ориентировалась нужным образом.
В начале XIV в. итальянец Флавио Джойя значительно усовершенствовал компас. Магнитную стрелку он надел на вертикальную шпильку, а к стрелке прикрепил лёгкий круг — картушку, разбитую по окружности на 16 румбов. В XVI в. ввели деление картушки на 32 румба, и коробку со стрелкой стали помещать в кардановом подвесе, чтобы устранить влияние качки корабля на компас. В XVII в. компас снабдили пеленгатором — вращающейся диаметральной линейкой с визирами на концах, укрепленной своим центром на крышке коробки над стрелкой.
Гирокомпас — прибор, указывающий направление на земной поверхности; в его состав входит один или несколько гироскопов (простейший гироскоп – быстро вращающееся вокруг своей оси симметрии тело; ось гироскопа стремится сохранять первоначально заданное ей положение в пространстве). Гирокомпас используется почти повсеместно в системах навигации и управления крупных морских судов; в отличие от магнитного компаса, его показания связаны с направлением на истинный географический (а не магнитный) Северный полюс.
Обычно гирокомпас применяется как опорное навигационное устройство в судовых рулевых системах с ручным или автоматическим управлением, а также при решении различных задач иного рода, например, для определения точного направления при наводке орудия боевого корабля. Морской гирокомпас, как правило, очень тяжел; в некоторых конструкциях вес гироскопического ротора превышает 25 кг. Для нормальной работы гирокомпаса необходимо устойчивое основание, не испытывающее ускорений и фиксированное относительно земной поверхности, причем скорость его перемещения должна быть пренебрежимо мала по сравнению со скоростью суточного вращения Земли на данной широте. Прототип современного гирокомпаса первым создал Герман Аншютц-Кэмпфе (запатентован в 1908 г.), вскоре подобный при-бор построил Э. Сперри (запатентован в 1911 г.). В последующие годы разрабатывалось множество гирокомпасов различных модификаций, но наиболее удачные из них принципиально почти не отличались от устройств Аншютца и Сперри. Приборы современной конструкции значительно усовершенствованы по сравнению с первыми моделями; они отличаются высокой точностью и надежностью и удобнее в эксплуатации.
Электронный компас построен на принципе определения координат через спутниковые системы навигации. Существуют также компасы, использующие в качестве датчика блок магниторезисторов или элементов Холла. Последние представляют собой микроэлектромеханические системы, способные определять своё относительное положение в магнитном поле Земли, в отличие от использующих спутниковый сигнал устройств, которые компасами в классическом смысле не являются, так как представляют собой лишь приборы с индикацией путевого угла в виде компаса.
Вас также может заинтересовать
Тема — Как компасы изменили мир
Прочтите следующую подборкуКак компасы изменили мир
Компас был изобретен более 2000 лет назад. Но прошло более 1000 лет, прежде чем его стали использовать для определения направления и навигации. Но компас — это прибор, который показывает людям, где находится магнитный север! Так зачем же его изобрели, как не для навигации? Как его впервые использовали?
Чудесные магниты Ранняя форма компаса была создана китайскими изобретателями около 250 г.
до н.э. Они использовали устройство, чтобы выровнять здания и мебель в соответствии с окружающей средой и силами природы. Эта техника называется фэн-шуй (вы говорите так: foong schway ) и используется до сих пор.
Эти ранние компасы были построены с использованием магнитного камня, который является минералом, который совпадает с магнитным полем Земли. Некоторые эксперты считают, что древние ольмеки в Мексике могли использовать магниты так же, как китайцы, но на 750 лет раньше.
В конце концов кто-то понял, что магниты лучше указывали реальное направление, и это привело к тому, что их стали использовать в качестве компасов. Указательная игла представляла собой кусок магнита в форме ложки, установленный на каменной плите, отмеченной некоторыми созвездиями и точками компаса (север, юг, восток, запад и точки между ними). Ручка ложки всегда указывала на юг.
Компас взлетает Более 1200 лет назад люди научились намагничивать железные иглы, и они заменили магнит.
Эти новые компасы были более точными и портативными, и, наконец, путешественники и исследователи могли их использовать.
До появления компасов люди ориентировались по положению Солнца днем и по движению звезд ночью. Очевидно, это не очень хорошо работало в штормовую погоду или когда небо было затянуто тучами. Моряки должны были держать берег в поле зрения, чтобы видеть ориентиры, иначе они рисковали заблудиться.
Компасы дали исследователям возможность плавать далеко в океаны и от суши — независимо от погоды. Это привело к большему количеству исследований, открытию новых стран и торговле с другими культурами. Компасы также помогали кораблям оставаться на курсе, что было важно для исследователей, которые пытались вернуться домой.
Компасы в наше время Всемирно известный ученый Альберт Эйнштейн часто рассказывал о том, как он был очарован компасом, когда был маленьким мальчиком. Движение стрелки поразило его, и он вместе с другими учеными исследовал магнетизм, что привело ко многим научным открытиям.
Хотя многие люди до сих пор используют компасы, в конце 1900-х годов люди начали использовать глобальную систему позиционирования (GPS) для передвижения. Он использует информацию о местоположении и времени от спутников, вращающихся вокруг Земли, чтобы указать направление.
Интересные факты• Четыре основных направления, отмеченные на компасе — север, юг, восток и запад — называются сторонами света .
• В современном ручном компасе используется намагниченная стрелка внутри небольшого контейнера, наполненного жидкостью. Жидкость часто представляет собой масло, керосин или спирт. Жидкость помогает игле оставаться стабильной.
• Во время Второй мировой войны британские пилоты носили с собой секретные инструменты, которые они могли использовать для побега в случае захвата. Инструменты были спрятаны в повседневных предметах. Маленькие компасы были спрятаны в ботинках, ручках и даже пуговицах!
А теперь покажи, что ты знаешь!
Ответьте на несколько вопросов о выборе чтения, нажав «Начать вопросы» ниже.
Аукционы Старого Света — Искусство и наука о розе ветров как картографии, так и навигации. Однако сначала нужно немного узнать об истории компаса, прежде чем понять происхождение розы ветров.
История компаса
Хотя точное происхождение неизвестно, было сделано несколько открытий, которые привели к созданию компаса. Для базового компаса требуется магнит, который реагирует на намагниченное поле Земли и физически выравнивается с магнитными полюсами (в ориентации север/юг). Единственным естественным минералом на Земле, обладающим сильными магнитными свойствами, является магнетит, а намагниченный кусок магнетита называется магнитным камнем. Магнитные свойства магнитного камня были известны древним, о чем свидетельствуют труды Платона и Еврипида, а также были известны независимо китайцам, возможно, еще в 1100 году до нашей эры. Считалось, что первые примитивные компасы, использующие магнетит, были созданы китайцами около 140 г. н.э. для использования в целях духовной жизни.
Различные рудиментарные формы компасов использовались в течение следующего тысячелетия как для духовного выравнивания, так и для базовой ориентации и навигации. Считается, что знания о компасе проникли в Средиземное море примерно в 12 веке, а Италия предположительно была точкой входа. Первое письменное описание свободно вращающейся стрелки компаса (в отличие от ранее известного плавучего аппарата) было сделано французским ученым Петрюсом Перегринусом де Марикуром в 1269 году.. Примерно в 1300 году на юге Италии, скорее всего, в порту Амальфи был изобретен (точнее, улучшен) «современный» морской компас. Этот современный компас включал в себя рисунок компаса, прикрепленный к основанию коробки с вращающейся магнитной стрелкой, что упростило использование компаса в качестве навигационного инструмента.
|
Китайцы измеряли направление по 12 знакам зодиака; арабы использовали звезды и созвездия; а европейцы полагались на ветры, дующие в Средиземноморье. Следовательно, предшественниками розы ветров были stella maris (морская звезда) и роза ветров 9.0119 . Роза ветров обозначала направления ветров с 8 основными ветрами, 8 полуветрами и 16 четвертями ветра. Первоначально не делалось различия между точкой направления и ветром, исходящим с этого направления. На большей части Европы в средние века названия 8 основных ветров были основаны на средиземноморском лингва-франка , на котором говорили моряки из разных стран, окружающих Средиземное море: Трамонтана (север), Греко (северо-восток). , Levante (восток), Sirocco (юго-восток), Ostro (юг), Libeccio (юго-запад), Ponente (запад) и Maestro (северо-запад). Названия полуветров и четвертьветров были созданы путем объединения названий основных ветров.
Ожидалось, что все средневековые мореплаватели смогут назвать все 32 ветра, что было известно как «борьба с компасом».
|
Румбовые линии следовали в одном направлении на компасе, а компасные розы изображались на пересечении румбовых линий, часто с несколькими розами на одной карте. Линии румба создавали сетку, помогающую картографу измерять расстояние и более точно наносить различные точки на карту. В результате розы в компасе и румбовые линии не только помогали морякам ориентироваться, но и позволяли картографам воспроизводить и уточнять свои карты. По мере того, как магнитные компасы стали широко использоваться, розы ветров стали известны как розы компасов, а для мореплавателей Средиземноморья названия направлений первоначально сохранили свои первоначальные названия ветров.
|
Многие картографы 16-го и 17-го веков использовали латинские названия — Septentrio, Oriens, Meridies, Occidens, которые обычно можно увидеть на картах. В 16 веке некоторые картографы начали использовать основные термины, которые используются сегодня в большинстве западноевропейских языков — Север, Восток, Юг и Запад. Эти термины основаны на каролингских именах, которые, как полагают, были созданы франкским королем Карлом Великим (около 800 г. н.э.), который переименовал основные ветры на своем родном языке. Север был основан на Nord (вероятно, означает «мокрый» или из дождливых земель), Восток был основан на Ost (означает сияющее место, восход солнца), Юг был основан на Sund (солнечные земли), а Запад был основан на Vuest (имеется в виду жилище или место, куда ходят вечером).
|
Некоторые из них были простыми, помеченными инициалами восьми основных ветров на морском языке, с буквой «Т» (для Tramontana ) с указанием севера. Поскольку север был основным направлением, на которое указывала магнитная стрелка, он был заметно изображен на картах. Первые розы компаса изображали север в виде стрелы, наконечника копья, треугольника или трезубца (все это напоминало указатель магнитной стрелки) или в виде звезды, обозначающей Полярную звезду. Лишь несколько сотен лет спустя геральдическая лилия стала символизировать север на розах компаса. Впервые появившийся на португальских картах около 1500 г., номер геральдическая лилия имела несколько значений: религиозное, как христианский символ Иисуса и его Матери Марии; и политический, как символ дворянства и королевской власти по всей Европе. Таким образом, геральдическая лилия объединила как духовный, так и географический символизм и вскоре стала преобладающим изображением Севера на розе ветров.
Помимо картушей, розы ветров были одними из первых элементов карты, которые были щедро украшены. Компасные розы могли быть украшены цветами в центре, а в некоторых случаях — миниатюрными кораблями, армиллярными сферами или даже Девой Марией. Концы розы часто были узорчатыми, и расходящиеся румбовые линии были очень распространены, за исключением тех случаев, когда они мешали изображению земли.
|
Они помогали картографам в их рисунках, помогали мореплавателям ориентироваться в открытой воде и служили координационным центром, чтобы различать и подчеркивать художественные таланты картографов. Уникальным свойством розы ветров было то, что она могла быть декоративным элементом на карте, но при этом служить географической цели. 