Компас история создания: История компаса — История вещей

Лавка старины » История изобретения компаса

Первое описание этого навигационного прибора сделал приблизительно в четвертом веке до нашей эры китайский философ Хэнь Фэй Цзы. Устройство представляло собой разливательную ложку, изготовленную из магнетита, с узкой ручкой. По форме доисторический компас больше напоминал шар.

«Ложка» устанавливалась на медную пластину, на которой была сделана разметка двенадцати знаков зодиака, а ручка находилась на весу и крутилась. Ложку нужно было привести в движение, остановившись, она указывала на юг. Возможно, что это был самый первый в истории человечества компас.

В восьмом веке китайские умельцы сделали из магнита плавающую стрелку. Обычно эту стрелку изготавливали в форме рыбы. Все работало предельно просто: «рыбу» опускали в сосуд с водой, где она плавала, а ее голова всегда указывала на юг. В то же время китайский ученый Шэнь Гуа сделал несколько других вариантов компаса. Он намагничивал швейную иголку и подвешивал ее на шелковой нитке. Этот вариант был более точным, так как сопротивление при повороте существенно снижалось. Проводя опыты, Шэнь Гуа обратил внимание на то, что стрелка показывает на юг с отклонением, причиной он посчитал разницу между магнитным и географическим меридианом. Лишь спустя несколько столетий изобретатели научились высчитывать отклонения и корректировать их для разных регионов Китая. Уже в двенадцатом веке почти на всех китайских судах были установлены плавающие компасы. Навигационные устройства устанавливались на носу корабля, чтобы капитан всегда видел показания.

К тринадцатому веку китайское изобретение дошло до арабов, немного позже о компасе узнали итальянцы и испанцы, затем немцы и французы. Компас средневековой Европы представлял собой пробку с намагниченной иглой, которая плавала в емкости с водой. Потом, чтобы ветер не влиял на показания, компас стали накрывать стеклом. В шестнадцатом веке испанцы добавили круглый кусок бумаги с изображением направлений на север, восток, юг и запад. Через некоторое время итальянский географ Флавио Джойя предложил поделить этот круг на шестнадцать секторов. Через столетие появилась вращающаяся линейка, которая сделала показания точнее. Компас стал первым прибором навигации для прокладывания пути в открытом море, благодаря этому изобретению мореплаватели могли отправляться в межконтинентальные походы.

Компас на Руси

Первые упоминания о том, что русские мореплаватели пользовались компасом, датируются 1599-м годом. Согласно летописям, голландская экспедиция Баренца встретила в море русский корабль, моряки попросили помощи в определении направления на Канин Нос. Русские моряки принесли свой компас, показания которого оказались идентичными голландскому. Однако есть сведения, что у поморов были небольшие компасы в виде коробочки из дерева диаметром 5-7 см, а появились они намного раньше. В центре коробочки на шпильке размещалась игла с одним намагниченным концом. Этот прибор поморы называли «маткой» и хранили его в специальном мешочке из кожи.

В 1940-х годах на острове Фаддея и на берегу залива Симса археологи нашли следы зимовья русских мореплавателей начала семнадцатого века. Среди уцелевших вещей там обнаружили остатки и навигационных приборов. Найденный компас был изготовлен из слоновой кости в корпусе с крышкой. В самом центре корпуса на шпильке помещалась намагниченная игла в форме стрелки. О том, что поморцы пользовались компасами, говорят многочисленные архивные документы. К примеру, в приходно-расходных книгах Соловецкого монастыря за 1649-й год есть запись о покупке «шести маток для ладей». Предположительно эти компасы изготавливались недалеко от Соловецкого монастыря в Холмогорах. Также известно, что компасами оснащались суда Ивана Ерастова, который в 1630-х годах совершил поход на Индигирку. Компас был на судне Дежнева, которое в 1640-х годах обогнуло Чукотский полуостров и открыло пролив между Россией и Аляской.

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ КОМПАСА И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЕГО В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ

  • Авторы
  • Руководители
  • Файлы работы
  • Наградные документы

Афанасьева Е. Л. 1


1МОБУ СОШ им. С.М. Чугункина с. Кармаскалы

Каримова Г.А. 1


1МОБУ СОШ им. С.М. Чугункина с. Кармаскалы

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

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.

Меня очень заинтересовало это слово, и я поставила цель — подробнее изучить этот прибор и выяснить значение термина «компас». Кто его изобрел? Почему стрелка компаса всё время показывает на север? Людям, какой профессии нужен компас? А как я смогу ориентироваться на местности, если с собой нет компаса? Я нашла очень много различной информации, которой хотела бы поделиться со своими одноклассниками, друзьями и всеми вами.

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.

3

Глава 1

  1.  
    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.

  1.  
    1. Устройство компаса Андрианова

В нашей стране наиболее распространен компас системы Андрианова (см. рис.3 приложение № 3).

4

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.

5

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) .

6

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.

7

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!

8

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. https://otvet.mail.ru/question/5173277

  1. https://otvet.mail.ru/question/58499957

  1. Дегтерев, Н. Д. Стрелочные магнитные компасы [Текст] / Н.Д. Дегтерев. — Ленинград, 1984

  1. Зарапин, В.Г. Научные опыты на даче [Текст] / В.Г. Зарапин, Пьянникова О.О., Яковлева М.А. — Москва, 2014

  1. Кожухов, В.П. и др. Магнитные компасы [Текст] / В.П. Кожухов. — Москва, 1981

  1. Феоктистова, В.Ф., Исследовательская и проектная деятельность младших школьников. Рекомендации для учителя [Текст] / В.Ф. Феоктистова. — Волгоград: Издательство «Учитель», 2010

9

ПРИЛОЖЕНИЕ № 1. Древнее изобретение китайцев.

Рис. 1 Впервые он был создан в Древнем Китае в III веке до нашей эры

10

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.

11

ПРИЛОЖЕНИЕ № 3. Компас Андрианова

Рис. 3 Устройство компаса Андрианова

12

ПРИЛОЖЕНИЕ № 4. Ориентирование по местным признакам

Рис. 4

Мхи и лишайники растут на стволах деревьев, пнях, камнях с северной стороны

Рис.5

У берез кора на южной стороне белее белая и чистая, чем с северной.

Рис. 6

Крона деревьев пышнее с южной стороны.

Рис. 7

Муравьи устраивают жилища на юг от дерева.

Рис. 8

Снег тает весной на склонах гор, обращенных к югу.

13

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.

14

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

15

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

Просмотров работы: 2717

История компаса

Подписаться
Apple | Гугл | Спотифай | Амазонка | Player.FM | TuneIn
Castbox | Сшиватель | Подкаст Республика | RSS | Patreon


Одним из важнейших изобретений раннего человечества был компас. Компас веками помогал человеку ориентироваться вокруг Земли.

Несмотря на то, что это была важная технология в развитии транспорта, на самом деле прошли столетия между открытием ее основных принципов и ее окончательным использованием в качестве практического инструмента для навигации.

Несмотря на то, что он был обнаружен более 2000 лет назад, компас по-прежнему является жизненно важным инструментом.

Узнайте больше о компасе и о том, как он помог человечеству найти свой путь, в этом выпуске «Все повсюду ежедневно».


Прежде чем я перейду к истории компаса, я должен немного объяснить, как он работает.

Как, я уверен, все вы знаете, в компасе используется магнитный металлический кусок металла, который ориентируется в присутствии магнитного поля. Этот эффект будет проявляться при наличии любого магнитного поля, в том числе и искусственно созданного.

Однако, если вы не окажетесь рядом с чем-то магнитным, металлический объект выровняется с естественным магнитным полем Земли.

Землю можно представить как гигантский стержневой магнит. Так же, как у стержневого магнита есть северный и южный полюса, у Земли тоже есть.

Северный и южный магнитные полюса Земли — это не то же самое, что географические полюса. Географические полюса устойчивы, но магнитные полюса обычно находятся на некотором расстоянии от географических полюсов и всегда движутся.

Таким образом, компас — это просто маленький магнит, который выравнивается с очень большим магнитом, которым оказывается Земля.

Эффект компаса, который я только что описал, был впервые обнаружен во времена династии Хань в Китае около 2000 лет назад. В отличие от других великих китайских изобретений, кто открыл эффект компаса и когда именно он был открыт, точно неизвестно.

Что мы знаем, так это то, что китайцы обнаружили, что если магнитный камень повесить на веревке, он всегда указывает на юг.

Эта рыба была известна как «Рыба, указывающая на юг».

Здесь я должен отметить очевидное, что китайцы определяли направление, в котором указывала скала, как «юг». Сегодня мы обычно определяем направление стрелки компаса как указывающую «на север». 

Ни одно из этих утверждений находятся в конфликте. Стрелка компаса выравнивается по оси север/юг. Таким образом, он всегда указывает и на север, и на юг, и на чем вы решите сосредоточиться, это просто вопрос условности.

Магнит, порода, проявляющая такое поведение, имеет высокую концентрацию железа, в частности оксида железа, известного как магнетит. Железо имеет два распространенных типа оксидов: магнетит, черный и сильно магнитный, и гематит, окрашенный в цвет ржавчины и не такой магнитный.

Гематит имеет два атома железа и три атома кислорода, а магнетит имеет три атома железа и четыре атома кислорода.

Открытие китайцами эффекта компаса было в основном просто новинкой на протяжении веков. Интересно, что этот камень всегда указывал в определенном направлении, но практического применения от него не было.

Основное использование «рыбы, указывающей на юг» было для гадания в форме геомантии и фэн-шуй. Геомантия просто использует знаки на земле, чтобы предсказать судьбу. Фэн-шуй — это древнее искусство расположения вещей в соответствии с энергетическими линиями, и для этого вам нужно знать направление.

Прежде чем я продолжу рассказ об истории компаса, я должен отметить, что эффект компаса является естественным явлением. В отличие от других китайских изобретений, таких как печатный станок или порох, это было обнаружено, а не изобретено.

Это означает, что другие цивилизации тоже могли обнаружить этот эффект.

Есть некоторые свидетельства того, что эффект компаса мог быть открыт древними ольмеками в Центральной Америке, возможно, за тысячу лет до китайцев.

Если да, то, вероятно, они использовались для целей геомантии, как в Китае.

Следующим достижением после рыбы, указывающей на юг, была магнитная блесна. Это были в буквальном смысле ложки, сделанные из магнитного камня, которые могли балансировать на дне чаши. Ложка вращалась до тех пор, пока не указывала с севера на юг.

Однако древние формы гадания и ложки не являются причиной того, что компас достоин эпизода.

Это связано с навигацией.

Это началось с открытия во времена династии Тан в 7 веке, что если железную иглу потереть магнитом, то она тоже станет намагниченной.

Намагниченная игла была намного проще в использовании, чем камень или ложка. Более того, игла была достаточно мала, чтобы ее можно было заставить плавать в воде, используя либо поверхностное натяжение воды, либо плавать на чем-то легком, например на листе или листе бумаги.

Плавающая намагниченная стрелка известна как мокрый компас.

Точно так же иглу можно повесить на кусок шелковой нити, что позволит достичь той же цели. Это известно как сухой компас.

Тем не менее, эти намагниченные иглы снова впервые использовались для геомантии, а не для навигации.

Первое свидетельство использования намагниченных игл для навигации по суше было зарегистрировано в 11 веке, а первое использование на море — в 12 веке.

Китайский историк Чжу Юй написал в своей книге Застольные беседы в Пинчжоу, « Пилоты корабля ознакомлены с конфигурацией берегов; ночью они следуют по звездам, а днем ​​по солнцу. В темную погоду они смотрят на стрелку, указывающую на юг».

Вот почему компас известен как одно из четырех великих изобретений Китая.

Здесь я должен отметить, что компас помогал ориентироваться, но не отвечал за навигацию. У многих древних мореплавателей не было компаса, особенно у полинезийцев. Если вы помните мой эпизод о полинезийских мореплавателях, они могли плавать в открытом океане без компаса.

Тем не менее, наличие компаса было большим достижением.

С компасом не обязательно видеть берег, солнце или даже звезды. Это может, по крайней мере, помешать вам ходить по кругу.

Как компас распространился за пределы Китая, остается загадкой.

Период времени между появлением навигационного компаса в китайской литературе и его появлением в европейской литературе довольно короткий.

Первое письменное упоминание о компасе в Европе принадлежит английскому писателю Александру Неккаму, который в начале 13 века написал: Кроме того, моряки, когда они плывут по морю, когда в облачности они не могут больше пользоваться светом солнца, или когда мир окутан мраком теней ночи, и они не ведают, чтобы на какую точку компаса направлен курс их корабля, они касаются магнита иглой, которая (стрелка) вращается по кругу до тех пор, пока, когда ее движение не прекратится, ее острие не будет смотреть прямо на север.

Это описание компаса поразительно похоже на описание Чжу Юя менее века назад.

Еще одна странность заключается в том, что компас появился в Англии еще до того, как он появился в мусульманском мире. К XII и XIII векам все, что попадало из Китая в Европу, должно было пройти через Халифат.

Итак, то ли компас как-то проскочил мимо мусульманского мира, что кажется очень маловероятным, то ли по какой-то причине он просто не появился в письменном виде.

Когда исламский мир получил компас, он использовался не только для навигации, но и для определения киблы, то есть направления на Мекку, которая использовалась для молитвы.

Примерно в это же время китайцы все еще использовали мокрые компасы для навигации. Они работали, но имели серьезные ограничения. Вода плескалась по кораблю, так что пользоваться им было практически невозможно.

В Европе в компас было внесено несколько нововведений. Первым был практически работающий сухой компас. Китайский сухой компас был просто иглой на нитке. Европейский сухой компас представлял собой чувствительную вращающуюся стрелку на штифте, которую можно было сбалансировать и поместить в стеклянный футляр.

Это не так уж далеко от того, как устроено большинство современных компасов.

Вторым большим нововведением стало создание розы ветров. Это основа компаса, показывающая основные направления север-юго-восток и запад, включая пеленги между ними. Часто имеет форму звезды. Это позволяло ориентироваться практически в любом направлении. В конечном итоге это превратилось в геральдическую лилию, которая стала символом Франции и Святых Нового Орлеана.

Наконец, для кораблей деревянный ящик, в котором находилась игла, был помещен в карданный вал, который был помещен в другой карданный вал. Это позволяло компасу оставаться на одном уровне, даже когда корабль подбрасывало.

Были также европейские мокрые компасы, разработанные для целей астрономии, которые не должны были двигаться.

Со временем появились мокрые навигационные компасы, в которых жидкость содержалась в коробке, что обеспечивало дополнительную устойчивость стрелки.

Эти европейские нововведения в компасе в конце концов вернулись в Китай через Японию, когда европейцы начали посещать Азию, как бы замкнув петлю компаса.

Одной из вещей, которые требовались для точного использования компаса, была компенсация магнитного склонения. Магнитное склонение было открыто китайцами, когда они еще использовали рыбу, указывающую на юг.

Поскольку магнитный северный полюс не совпадает с географическим северным полюсом, часто существует разница между тем, куда указывает стрелка, и истинным севером. Эта разница углов известна как магнитное склонение или магнитное отклонение.

Эта разница менялась в зависимости от того, где вы были. Склонение в Лондоне не будет таким, как, например, в Копенгагене. Более того, поскольку магнитные полюса блуждают, магнитное склонение может меняться со временем.

Это привело к созданию карт склонения, которыми могли пользоваться навигаторы.

В 1830-х годах британцы начали так называемый магнитный крестовый поход, который представлял собой всемирную попытку создать полную карту магнитных склонений.

Магнитные компасы продвинулись вперед, но они по-прежнему не сильно отличаются от компасов, существовавших столетия назад. Принципы по-прежнему в основном те же. Если вы купите компас сегодня, это, вероятно, все еще будет магнитная стрелка или карта, плавающая в жидкости для стабильности, заключенная в стекло или пластик.

Одним из нововведений, использованных в ручных компасе, были прицелы, которые позволяли определять более точные пеленги.

Первоначально он предназначался для использования в военных целях, но также привел к развитию спорта под названием спортивное ориентирование.

Спортивное ориентирование зародилось в Швеции в конце 19 века как соревновательное военное упражнение. Первое крупномасштабное соревнование было организовано шведским майором Эрнстом Килландером в 1919 году.

Этот вид спорта прижился в Скандинавии и Восточной Европе, а оттуда распространился по всему миру.

Сегодня спортивное ориентирование представляет собой нечто среднее между навигацией и гонками по пересеченной местности. Здесь требуется и скорость, и точность. Ежегодно проводится кубок мира по спортивному ориентированию, в ходе которого проводится множество мероприятий по четырем дисциплинам: бег, горный велосипед, лыжи и ориентирование на тропе.

Уже много лет ведутся дискуссии о том, чтобы сделать спортивное ориентирование олимпийским видом спорта.

Велика вероятность, что у вас есть компас на смартфоне, который вы сейчас слушаете именно этот подкаст. Однако это не компас с магнитной стрелкой. Он использует компьютерный чип, называемый магнитометром, который действует так же, как компас.

Если вы используете iPhone, на нем есть приложение компаса, если вы им раньше не пользовались.

Аналогично, многие самолеты имеют гироскопический компас, который определяет ориентацию без использования магнетизма. Он достигает того же, но без магнетизма.

Устройство GPS не может фактически дать вам направление, оно может только определить местоположение. Однако он может указать направление, если вы движетесь, так как может просто сравнить разницу между двумя местоположениями.

Старые добрые магнитные компасы все еще используются регулярно. Геологи должны научиться пользоваться так называемым компасом Брантона, который предназначен для полевых геологических работ. Однажды летом мне пришлось научиться пользоваться им, когда я занимался картированием геологических полей.

Точно так же их все еще можно найти на кораблях. Однажды мне удалось побывать на мостике авианосца, когда он был в море. Несмотря на все передовое навигационное оборудование, имевшееся в их распоряжении, у них все же был магнитный компас.

Несмотря на легкий доступ к системам GPS и компьютерным картам, научиться пользоваться бумажной картой и компасом — полезный навык. Обладание этими знаниями не только полезно, но и сделает вас частью давней традиции, уходящей корнями в 2000-летнюю историю древнего Китая.


Ежедневно «Все везде» — это подкаст Airwave Media.

Исполнительный продюсер Дарси Адамс.

Ассоциированные продюсеры Тор Томсен и Питер Беннетт.

Сегодняшний обзор исходит от слушателя Скотта Моффатта из Podcast Republic. Они пишут:

Гэри рассказывает интересные истории и факты по различным темам так подробно, чтобы тема не стала скучной. Этот подкаст абсолютно лучший в своем роде, который я нашел.

Спасибо, Скотт! Я рад, что вы считаете шоу лучшим в своем роде, и я обещаю, что всегда буду стараться, чтобы оно не было скучным.

Помните, что если вы оставите отзыв, бустаграмму или отправите мне электронное письмо, вы тоже сможете прочитать это шоу.

История и влияние изобретения

Поделись этим: Фейсбук Логотип Facebook Твиттер Логотип Твиттера Реддит Логотип Reddit LinkedIn Логотип LinkedIn WhatsApp Логотип WhatsApp

Балтц, Фельдман, Вулф

Компас — это навигационный инструмент, используемый для ориентации. Компас показывает направления относительно географических сторон света, а компасная роза изображает неподвижные север, восток, юг и запад, перечисленные по часовой стрелке. Кроме того, точки разметки на полпути включают северо-восток, северо-запад, юго-восток и юго-запад. Компас измеряется в градусах, север равен 0 градусов. Это позволяет математически использовать компас в пеленгах. Использование компаса началось более 2000 лет назад во времена династии Хань в Китае между 300 и 200 годами до нашей эры. [1] Изобретение позже использовалось для навигации в династии Сун. Первые модели компаса были изготовлены из естественно намагниченной железной руды, называемой магнитом. В более поздних моделях использовались иглы из железа и намагничивались магнитом. В Средневековой Европе к 1300 году стали популярны сухие компасы, однако в начале 20 века их чаще заменяли закрытым магнитным компасом, заполненным жидкостью. [2] До изобретения компаса навигационные инструменты состояли из значимых и/или постоянных ориентиров. Сюда входили естественные или искусственные сооружения, а также небесные тела, такие как знаменитая Полярная звезда. В это время викинги были замечены за использование звезд в качестве навигационных инструментов. Компас обеспечивал большую надежность в навигации, а также чувство направления, когда погодные условия были менее достаточными. Во многих случаях облачность затрудняла навигацию по звездам.

Получите помощь в написании эссе

Если вам нужна помощь в написании эссе, наша профессиональная служба написания эссе всегда готова помочь!

Служба написания эссе

Первые изобретения компаса существовали во времена династии Хань, когда он был известен как «правитель юга». [3] Первоначально эти китайские компасы использовались не в навигации, а скорее в гадании, геомантии и других духовных целях. Ранние китайские магнитные компасы были сделаны с использованием магнитного камня и использовались для гармонизации архитектуры с геомантическими принципами фэн-шуй. [4] Магнит представляет собой намагниченные кусочки минерала магнетита, встречающегося в природе магнита, который притягивает железо и естественным образом выравнивается с магнитным полем Земли, в результате чего «южный полюс» магнитного камня притягивается к северному полюсу Земли. [5] Древние китайцы обнаружили, что когда магнитный камень подвешивается, он указывает на эти полюса. Инструмент в форме ложки был помещен на литой бронзовой пластине, называемой «небесной пластиной» или доской для прорицания, на которой были восемь триграмм Ли Цзин, а также 24 направления и 28 лунных домов. 24 направления были основаны на созвездиях, тогда как 28 лунных особняков были основаны на созвездиях, разделяющих экватор. [6] Эти ранние китайцы использовали этот компас, чтобы выбрать подходящие места для строительства домов. Кроме того, компасы использовались для поиска и нахождения редких драгоценных камней, которые тянули магнит в другом направлении, чем естественные полюса. Первые модели ранних механических компасов также упоминаются в письменных источниках китайцев.

Компас, Китай, 220 г. до н.э. [7]

Самое раннее явное использование магнитного компаса для морской навигации встречается в книге китайского писателя Чжу Юя Застольные беседы в Пинчжоу (èæ´²å¯è«‡; Пинчжоу Кэтан) и датируются периодом с 1111 по 1117 год. ночью они рулят по звездам, а днем ​​по солнцу. В темную погоду они смотрят на стрелку, указывающую на юг». [8] В Китае сухой компас представлял собой подвесной компас, деревянную раму в форме черепахи, подвешенную вверх ногами к доске, с магнитом, запечатанным воском. При вращении игла на хвосте всегда будет указывать на северную сторону света. [9]

Компас в Европе

Европеец Александр Неккам сообщил об использовании магнитного компаса в районе Ла-Манша, при этом учет произошел примерно между 1187 и 1202 годами, после того как он вернулся в Англию из Франции. [10] Роберт Саути, английский поэт романтической школы и известный историк, предположил, что Siete Partidas, кастильский законодательный кодекс, содержит ссылку с 1250-х годов на иглу, используемую для навигации. [11] В своей известной книге Epistola de Magnete Петрус Перегрин из Марикура к 1269 году описал плавучий компас для астрономических целей, а также сухой компас для мореплавания. как намагниченный указатель, плавающий в чаше с водой, введение компаса шло рука об руку с усовершенствованием методов счисления пути и развитием карт-портоланов, что привело к увеличению навигации в зимние месяцы во второй половине 13 века. [13] До этого события в древние времена обычной практикой было сокращение морских путешествий в период с апреля по октябрь из-за отсутствия ясного неба во время средиземноморской зимы. Как побочный продукт изобретения компаса продление навигационного сезона привело к постепенному, но устойчивому увеличению судоходства. Ко времени 1290 года навигационный сезон начался уже в конце января и закончился только в начале декабря. Это создало экономический импульс, который позволил венецианским конвоям совершить два рейса туда и обратно в Левант вместо обычного одного рейса. [14] Коммерческие поездки по Средиземноморью в Европу в результате значительно увеличились.

Компас в других культурах

Самое раннее упоминание о компасе, похожем на рыбу или ложку, на Ближнем Востоке, например, об оригинальных китайских моделях, встречается в персидской книге 1232 года. В 1282 году первое арабское упоминание о компасе в форме магнитной стрелки в чаша с водой, исходит от астронома Аль-Ашрафа и йеменского султана. Астроном Аль-Ашраф был первым, кто записал использование компаса в астрономических целях. [15] В 1300 году египетским астрономом Ибн Симона «написано другое арабское описание компаса, в котором описывается сухой компас, используемый в качестве указателя Киблы (Каббы)», чтобы определить направление на Мекку. Подобно компасу Перегрина, у Ибн Симона не было карты компаса. К 1400 году сирийский астроном Ибн аль-Шатир соединил универсальный хронометр с существующим компасом, чтобы решить эту проблему, а также для более точного определения времени намазов. [16] По 1933, у египтян были записи о двух типах компасов, первый из которых был сухим компасом, а второй содержал идеалы китайского компаса. Этот компас содержал ивовое дерево или тыкву в форме рыбы, в которую вставляли магнитную стрелку, а затем запечатывали смолой или воском, чтобы предотвратить проникновение воды. [17] В Индии по китайскому проекту магнитный компас состоял из магнита в форме рыбы, плавающей в миске с маслом. [18] Компас попал в Восточную Африку по Шелковому пути, который заканчивался в Сомали. [19] Предполагается, что морские торговцы и моряки суахили в какой-то момент приобрели компас и использовали его для навигации. Благодаря увеличению количества путешествий и торговли компас проник в глубокую Европу, а затем в Америку.

Строительство – Baltz

При сборке компаса требуется магнитный стержень. Это можно сделать, приспособив железный или стальной стержень к магнитному полю Земли, а затем обработав его или ударив по нему. Тем не менее, эта техника создает лишь слабый магнит, поэтому предпочтение отдается другим стратегиям. Например, заряженный полюс можно получить, многократно натирая железный стержень магнитным магнитом. Затем этот заряженный полюс кладут на низкую поверхность решетки, чтобы он мог безоговорочно вращаться, чтобы приспособиться к магнитному полю. Затем ему присваивается имя, чтобы клиент мог отличить северный конец от южного конца; в передовых традициях северный конец обычно каким-то образом отделяется. [20]

При трении иглы о магнит или другой магнит, игла приобретает отчетливый заряд. Когда его втыкают в пробку или кусок дерева и опускают в миску с водой, он превращается в компас. Такие приспособления повсеместно использовались в качестве компаса, пока в какой-то момент около 1300 г. не было изобретено устройство, похожее на компас, с «сухой» вращающейся стрелкой. [21]

Изначально многие компасы проверялись только по курсу магнитного севера или по четырем сторонам света. Впоследствии они были изолированы, в Китае на 24, а в Европе на 32 так же разделенных фокуса вокруг карты компаса. [22] Таблицу тридцати двух фокусов см. в фокусах компаса. В настоящее время концепция 360 градусов прижилась. Эта структура до сих пор используется для руководств для невоенного персонала. Рамка градусов охватывает 360 равноудаленных фокусов, расположенных по часовой стрелке вокруг циферблата компаса. В девятнадцатом веке некоторые европейские страны получили скорее «градусную» структуру, где правильное ребро составляет 100 градусов, чтобы получить круг из 400 градусов. [23] Разделение градусов на десятые для получения окружности в 4000 градусов часто используется в различных вооруженных силах.

Большинство армейских сил получили французскую структуру «Milleme». [24] Это оценка миллирадиан, в которой циферблат компаса рассредоточен на 6400 единиц или «милов» для дополнительной точности при измерении точек, наведении установленных орудий и так далее. Стимул для военных заключается в том, что один точный мил растягивается примерно на один метр на расстоянии одного километра. Высшая Россия использовала структуру, полученную путем выделения контура круга на хорды неотличимой длины от развертки. Каждое из них было разделено на 100 ячеек, что дало круг из 600. Советский Союз разделил их на десятые части, чтобы получить круг из 6000 единиц, обычно интерпретируемых как «милы». [25] Эта структура была получена предыдущими странами Варшавского договора, такими как Советский Союз или Восточная Германия, обычно против часовой стрелки, и все еще используется в России.

Поскольку наклон и мощность магнитного поля Земли меняются в различных областях, компасы часто настраиваются во время создания, чтобы циферблат или стрелка были выровнены, устраняя сопротивление стрелки, которое может давать неверные показания. Большинство производителей настраивают стрелки компаса на одну из пяти зон, начиная с зоны 19.0204 [26] , охватывающей большую часть Северного полушария, до зоны 5, охватывающей Австралию и южные моря. Эта индивидуальная регулировка зоны предусматривает чрезмерное свисание одного конца стрелки, что может привести к застреванию карты компаса и ложным показаниям. [27]

Некоторые компасы отличаются исключительным механизмом регулировки стрелки, который точно показывает магнитный север, не обращая внимания на конкретную магнитную зону. Другие магнитные компасы имеют небольшой скользящий стабилизатор, встроенный в саму стрелку. Этот скользящий стабилизатор, называемый «наездником» [28] , можно использовать для уравновешивания стрелки от погружения, вызванного наклоном, если компас переводится в зону с более высоким или более низким погружением.

Как и любое магнитное устройство, компасы подвержены влиянию близлежащих железистых материалов, а также электромагнитных полей, находящихся поблизости. Компасы, используемые для диких наземных маршрутов, не должны использоваться вблизи предметов из черного металла или электромагнитных полей, так как это может повлиять на их точность. [29] Компасы особенно трудно использовать точно в грузовиках, автомобилях или других автоматизированных транспортных средствах или рядом с ними, несмотря на то, что они изменены на отклонение за счет использования встроенных магнитов или других устройств. Много черного металла, соединенного с периодическими электрическими полями, вызванными пусковыми и зарядными устройствами автомобиля, что в значительной степени приводит к критическим ошибкам компаса. [30]

Корабельный компас, дрейфующий по течению, также должен исправлять ошибки, называемые девиацией, вызванные железом и сталью в его конструкции и приспособлениях. Корабль раскачивается, то есть поворачивается вокруг установленной точки, при этом курс его отмечается по договоренности с установленными фокусами на берегу. Карта отклонения компаса устроена таким образом, чтобы пилот мог переключаться между компасом и магнитным курсом. Компас можно пересматривать тремя способами. Сначала линию жизни можно сбалансировать, чтобы она соответствовала курсу, по которому движется корабль, а затем удары неизменяемых магнитов можно компенсировать небольшими магнитами, встроенными в корпус компаса. Воздействие ферромагнитных материалов вокруг компаса может быть устранено двумя железными шариками, установленными по обе стороны от нактоуза компаса. Коэффициент а 0 говорит о промахе в линии бездельника, а 1 b 1 — о ферромагнитном воздействии, а 2 b 2 — о неферромагнитном сегменте. Аналогичная процедура используется для выравнивания компаса на различных самолетах, при этом карта отклонения компаса часто постоянно устанавливается просто над или под магнитным компасом на приборной доске. [31] Электронные компасы Fluxgate могут быть настроены произвольно, а также могут быть настроены с помощью нужного варианта компаса, чтобы показывать истинное направление. [32]

Как пользоваться – Baltz

Магнитный компас фокусируется на северном магнитном полюсе Земли, который находится примерно в 1000 милях от подлинного географического Северного полюса. Клиент магнитного компаса может определять истинный север, находя магнитный север и после этого исправляя его разнообразие и отклонение. Разновидность характеризуется как грань между курсом подлинного севера и ходом меридиана между магнитными полюсами. Значения разнообразия для большинства морей были рассчитаны и распределены 1914. [33] Отклонение указывает на реакцию компаса на соседние магнитные поля, вызванные близостью железных и электрических потоков; их можно частично компенсировать осторожной областью компаса и расположением магнитов вознаграждения под самим компасом. Моряки давно поняли, что эти меры не устраняют девиацию полностью; отныне они сделали дополнительный шаг, измерив ориентацию по компасу исторической точки с известным магнитным пеленгом. [34] Затем они направили свой корабль к следующей точке компаса и еще раз измерили, наметив свои результаты. В соответствии с этим можно было составить таблицы возмещения ущерба, на которые можно было бы ссылаться, когда при переходе в эти районы использовались компасы. [35]

Моряки беспокоятся о получении исключительно точных оценок; Как бы то ни было, спокойных клиентов не должны волновать контрасты между притягательным и настоящим Севером. [36] Но в регионах с резким изменением магнитного склонения этого достаточно, чтобы защититься от движения в гораздо более уникальном направлении, чем ожидалось, на коротких расстояниях, при условии, что ландшафт действительно ровный и видимость не затруднена. Тщательно записывая расстояния и магнитное направление путешествия, можно проложить курс и вернуться к начальному этапу, используя только компас. [37]

Компасный маршрут в сочетании с картой требует альтернативной стратегии. Чтобы взять азимут по карте или истинный азимут к цели с помощью компаса-транспортира, край компаса помещается на карту, чтобы он соединял текущую область с желаемой целью. Затем направляющие линии в основании циферблата компаса поворачиваются, чтобы приспособиться к реальному или истинному северу, настраивая их по выштампованной линии долготы, полностью пропуская стрелку компаса. [38] Последующий истинный азимут или азимут по карте можно затем просмотреть по указателю градуса или по линии курса, которая может быть принята в качестве азимута к цели. В случае, если требуется магнитный северный азимут или азимут по компасу, компас должен быть сбалансирован мерой магнитного склонения перед использованием азимута, чтобы и карта, и компас были совместимы.

На данной иллюстрации в качестве цели на карте была выбрана огромная гора на второй фотографии. Некоторые компасы позволяют изменять масштаб в соответствии с ближайшим магнитным склонением; при точной балансировке компас будет давать реальный пеленг, а не магнитный пеленг. [39]

Усовершенствованный ручной транспортирный компас всегда имеет дополнительный болт или маркер, выгравированный на базовой пластине. [40] Для проверки продвижения по курсу или азимуту или для гарантии того, что поставленный вопрос действительно является целью, можно взять другое показание компаса к цели, если оно заметно. После указания направления перемещения болта на опорной пластине у объектива компас располагают так, чтобы стрелка находилась над установочным болтом в контейнере. Последующий подшипник показал магнитный подшипник к цели. Опять же, в случае использования «настоящего» или картографического пеленга, а компас не имеет предустановленного, предварительно сбалансированного склонения, следует также добавить или вычесть магнитное склонение, чтобы изменить магнитный пеленг на подлинный пеленг. [41] Правильная оценка магнитного склонения зависит от места и меняется через некоторое время, однако склонение время от времени дается на самой карте или возможно онлайн из разных мест. Если исследователь выбрал правильный путь, исправленный пеленг компаса должен почти совпадать с реальным пеленгом, заранее полученным по карте. [42]

Компас следует положить на ровную поверхность таким образом, чтобы стрелка просто лежала или плотно удерживала подшипник, вплетенный в узел компаса – при использовании под наклоном стрелка может касаться узла крепления компаса и не двигаться энергично, вдоль эти строки не точно показывают привлекательный север, давая искаженное прочтение. [43] Чтобы убедиться, что стрелка особенно выровнена, посмотрите на стрелку и незаметно наклоните ее, чтобы убедиться, что стрелка прямо ударяется из стороны в сторону и не достигает ли она связки компаса. Если стрелка наклоняется к одному направлению, наклоните компас до некоторой степени и осторожно в сторону ограничительного курса, пока стрелка компаса не станет ровной, т. е. в длинном направлении. Вещи, чтобы поддерживать жизненно важное отделение от компаса, — это магниты любого типа и любое оборудование. Привлекательные поля от оборудования могут без особого труда потревожить стрелку, ограждая ее от акклиматизации к манящим полям Земли и ошибочных показаний. Магнитные свойства Земли поразительно слабы, их величина составляет 0,5 Гаусса, и привлекательные поля от семейных приспособлений, без сомнения, могут превзойти их, пересилив стрелку компаса. [44] Знакомство с сильными магнитами или привлекательным импедансом может время от времени заставлять привлекательные стрелки компаса различаться или даже переключаться. Избегайте магазинов, богатых прессой, при использовании компаса, например, некоторых камней, содержащих привлекательные минералы, таких как магнетит. На это неизменно указывает камень с тусклой поверхностью с металлическим блеском, не все манящие минералосодержащие породы имеют этот признак. Чтобы проверить, является ли камень или диапазон сдерживающим фактором на компасе, выйдите из локали и проверьте, движется ли стрелка компаса. Если это так, это означает, что диапазон или дрожание компаса в этой точке вызывают сопротивление, и его следует избегать. [45]

Как работает компас – Wolfe

Компасы были впервые изобретены в Китае между 300 и 200 г. до н.э. и с тех пор используются в качестве инструмента навигации. Компас — это навигационный прибор с намагниченной стрелкой, указывающей на магнитный север Земли. Земля — это магнит, и благодаря этому она способна взаимодействовать с другими магнитами. Все магниты имеют северный полюс и южный полюс, и Земля ничем не отличается. Географический северный полюс находится в 90 градусов широты, 0 градусов долготы, что составляет около 1000 миль от северного магнитного полюса. Для навигационных целей компас лучше всего использовать с картой, а для наиболее эффективного использования карту с нанесенными на нее магнитными линиями севера и юга.

Первый шаг использования компаса — определение направления вашего движения. Затем поместите компас на карту так, чтобы длинная линия соединяла место, куда вы направляетесь, и место, где вы находитесь, а стрелка направления указывает на пункт назначения, к которому вы направляетесь.

Затем, удерживая компас на карте, поверните поворотный стол компаса так, чтобы линии север-юг на компасе были параллельны линиям север-юг на карте. В некоторых случаях вам потребуется отрегулировать поворотный стол компаса при учете склонения, которое представляет собой угловую разницу между истинным севером и горизонтальным следом магнитного поля.

В-третьих, держите компас в руке, убедившись, что опорная пластина расположена горизонтально, а стрелка направления указывает прямо вперед. Поворачивайтесь до тех пор, пока линии север-юг не совпадут со стрелкой компаса, а стрелка компаса не будет указывать в том же направлении, что и стрелка направления. Это покажет вам направление, куда вы едете.

Современные компасы – Wolfe

Большинство современных компасов состоят либо из намагниченной стрелки, либо из циферблата внутри капсулы, которая полностью заполнена жидкостью, такой как масло или этиловый спирт. Цель жидкости в компасе — демпфировать движение стрелки, делая стрелку менее колеблющейся и более стабильной.

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *