Магнитный компас – выдающееся изобретение древнекитайских мыслителей. Естественно, в наши дни прибор используется не настолько часто, как в былые века. Однако туристам, пилотам и морякам без него иногда сложно обойтись. Что же представляет собой магнитный компас? В чем заключается принцип работы устройства? Каковы особенности его применения? Давайте вместе в это разберемся.
Прибор, который является прототипом современного магнитного компаса, был разработан еще в III веке до нашей эры. В это время китайским изобретателям удалось сконструировать устройство, которое указывало стороны света. Древнее приспособление состояло из магнетитовой ложки, что с одной стороны содержала выпуклую шарообразную часть, а с другой тонкий черенок. Элемент укладывался на отполированную медную пластину с разметкой в виде сторон света. Находясь в свободном вращении, черенок ложки всегда останавливался, указывая на юг.
Как видно, первый магнитный компас имел примитивное строение. Устройство обладало целой массой недостатков. Магнетит, из которого была изготовлена вращающаяся ложка, сложно поддавался обработке. В свою очередь, между выпуклой частью такого указателя направления и поверхностью размеченной пластины создавалось трение. Поэтому компас указывал на юг с существенными погрешностями.
Изобретение было основательно доработано в XI веке. Китайский ученый по имени Шэнь Гуа предложил использовать в качестве указателя сторон света намагниченную иголку. Последняя свободно закреплялась на тонкой шелковой нити. Факт того, что кончик иглы всегда указывает на юг, мыслитель объяснил несовпадением магнитных и географических меридиан.
В XIII веке магнитный компас стал широко применяться европейскими мореплавателями. Если поначалу прибор состоял лишь из намагниченной иглы, которая вращалась подвешенной на нити либо плавала в сосуде на кусочке древесины, то позже конструкцию начали помещать в корпус, закрытый стеклом.
Огромный вклад в совершенствование магнитного компаса внес итальянский изобретатель Флаво Джулио. Именно он предложил размещать подвижный магнитный указатель в середине круглого циферблата, который был разделен на отдельные сектора, согласно сторонам света. Позже стрелку компаса стали фиксировать на карданном подвесе, что способствовало получению более точных показателей во время качки на кораблях.
В современном компасе магнитная стрелка зафиксирована на оси. Поскольку элемент находится в свободном движении, требуется выбор контрольного направления, от которого будет вестись движение к цели. В магнитном компасе таковым является условная линия, что соединяет Южный и Северный полюс планеты. При удержании прибора в статичном положении стрелка всегда будет останавливаться параллельно указанной линии. Отклонения указателя могут наблюдаться лишь поблизости магнитов либо металлических предметов.
В целях определения точных показателей магнитная стрелка компаса перемещается по так называемой картушке. Последняя представляет собой круговую шкалу, на которой содержится 360 делений. Каждое из них соответствует одному градусу. Отсчет ведется от нулевого значения согласно движению часовой стрелки. Указателю на север соответствует деление 0о. Восточное направление определяется по отметке в 90°. Юг можно идентифицировать по значению 180°, а на запад указывает деление 270°. Представленные значения называют основными компасными румбами. Именно по ним определяются стороны света.
Чтобы определить работоспособность устройства, необходимо расположить компас в магнитном поле другого предмета. Это может быть металлическое изделие либо кусочек магнита. Важно, чтобы изначально стрелка компаса лежала параллельно линии оси север-юг.
Для проверки устройства необходимо уложить его на ровную поверхность, дождавшись остановки указателя направления. Далее достаточно поднести к компасу предмет с собственным магнитным полем. Как только стрелка начнет вращаться, нужно убрать вещь. Если затем указатель станет в исходную позицию, значит, компас работает исправно.
Как использовать компас? Магнитное поле Земли позволяет найти правильные ориентиры в любой части света. Чтобы не заблудиться, достаточно отметить для самого себя отправную точку в начале движения. Это может быть любой ориентир, например, населенный пункт, автомобильная дорога, река. От отправной точки необходимо отойти на несколько десятков шагов в нужную сторону и развернуться. Далее останется положить компас на ровную поверхность и повернуть его так, чтобы стрелка лежала параллельно направлению север-юг. Как только это произойдет, станет видно, какой градус на шкале прибора соответствует стартовой точке, а какой целевому курсу. Эти числа необходимо запомнить, ведь они станут важны, если придется двигаться назад по этой условной линии.
Существует ряд дельных рекомендаций по использованию компаса:
Вот мы и выяснили, что такое магнитный компас и как правильно пользоваться прибором. Чтобы всегда находить верное направление на незнакомой местности, важно регулярно упражняться с использованием такого устройства, тренировать наблюдательность и зрительную память.
Напоследок стоит отметить, что сегодня магнитными компасами продолжают пользоваться немногие люди. Ведь на смену таким некогда незаменимым приспособлениям пришли многофункциональные GPS-навигаторы, освоить которые гораздо проще. Однако позволить себе такие дорогостоящие устройства может не каждый. В то же время аккумуляторы электронных навигаторов нередко разряжаются в самый неподходящий момент. Именно в таких ситуациях на помощь придет старый добрый компас, с помощью которого можно отыскать дорогу домой.
fb.ru
1МОБУ СОШ им. С.М. Чугункина с. Кармаскалы
Каримова Гульнара Ахметовна 11МОБУ СОШ им. С.М. Чугункина с. Кармаскалы
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
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).
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
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
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: 560
school-science.ru
План работы:
Абстракт
на творческую работу по теме:
«История компаса».
Цель работы: узнать историю и принцип действия магнитного компаса
Гипотеза: для чего человеку необходимо знать навыки ориентирования, как и зачем появился новый предмет компас, который так важен человечеству. Желание доказать, что компас можно не только использовать в профессиональных целях, но и в играх детских.
Методы исследования: поисковые, описательные, теоретические и практические.
Результаты работы и выводы: поиск материала из книг, журналов, энциклопедий, интернет; выявление интереса среди учащихся 2 «Б» класса через анкетирование.
Практическая значимость: знакомство с историей происхождения компаса и его работой, использование компаса в разных сферах деятельности. Материалы творческой работы можно использовать в школьной программе старших классов.
I. Вводная часть.
1. Что значит - ориентироваться?
Умение ориентироваться - очень важное умение в жизни не только человека, но и животных. Многие животные обладают этой способностью от рождения. Кошки находят дорогу домой. Перелетные птицы дважды в год летают по своим маршрутам. Прекрасно ориентируются в пространстве птицы, летучие мыши, волки и собаки, крысы, пчелы и многие другие животные. Известны случаи, когда целые экспедиции гибли из-за потери ориентировки. И, наоборот, умение ориентироваться на местности, помогало людям в трудную минуту.
В книге Бориса Полевого «Повесть о настоящем человеке» раненый военный летчик Мересьев был сбит фашистами и упал на занятой врагом территории. Карту он потерял при падении. Чтобы выйти к своим, он решает двигаться на восток и ориентируется по Солнцу и звукам отдаленного боя.
В рассказе Тургенева «Бежин луг» автора выводит к людям свет огня.
В повести А. Гайдара «Школа» учитель географии ставит двойку двум сбежавшим на фронт ученикам за то, что те выбрали неправильное направление в то время, как остальные учителя хвалили беглецов за возвращение и ублажали их пятерками.
Ориентироваться на местности - это уметь определять свое местонахождение в пространстве, определять стороны горизонта и находить нужное направление движения. Причем, направление движения определяется относительно направления на север и выражается в углах, измеренных от этого направления по ходу часовой стрелки от 0° до 360°. Эти углы называются магнитными азимутами.
На практике при измерении углов часто обращаются к компасу.
На однообразной и бедной ориентирами местности: в лесу, в поле, в иногда никак иначе не сличить карту с местностью и ориентирование возможно только по компасу.
Компас (в профессиональной речи моряков: компас) — устройство, облегчающее ориентирование на местности. Существуют три принципиально различных вида компаса: магнитный компас, гирокомпас и электронный компас. Предположительно, компас был изобретён в Китае при династии Сун. В Европе изобретение компаса относят к 13в.
Объект исследования: компас.
Предмет исследования: история происхождения компаса, правильное пользование компасом.
Методы: поисковые, описательные, теоретические и практические.
Цель: узнать историю и принцип действия магнитного компаса.
Задачи:
теоретические
знакомство с понятием «магнетизм»
знакомство с историей создания и усовершенствования компаса
практические
создание школьного пособия для объяснения способа ориентирования с помощью компаса
Устройство магнитного компаса.
Рассмотрим устройство армейского компаса Андрианова. Он состоит из корпуса, в центре которого на острие иглы помещена магнитная стрелка. При незаторможенном состоянии стрелки ее северный конец устанавливается в направлении на Северный магнитный полюс, а южный — на южный магнитный полюс. В нерабочем состоянии стрелка закрепляется тормозом.
Внутри компаса — круговая шкала из 120 делений. Одно деление — 3 градуса. В компасе две шкалы. Одна (внутренняя) нанесена по часовой стрелке, другая (внешняя) — против часовой стрелки. На вращающемся кольце закреплены мушка и целик для точного наведения на предмет (визирования).
Мушку ставят на нулевое деление, компас — в горизонтальное положение. Отпускают тормоз магнитной стрелки и поворачивают компас так, чтобы северный конец стрелки совпал с мушкой (нулевым отсчетом). Если нужно замерить угол направления движения (азимут), то нужно просто повернуть (навести) мушку на объект направления движения, не меняя положения компаса.
Такой замер легче произвести вдвоем, когда один человек точно следит за ориентированием компаса, а второй — определяет положением крышки направление на ориентир.
II. Исследовательская часть.
Большая история маленькой магнитной стрелки.
Главная часть компаса, которая определяет его работу — магнитная стрелка. Это одно из величайших изобретений человечества. Легенда гласит, что давным-давно жил пастух, которого звали Магнитус. Пастух носил с собой железный посох и, однажды, когда он присел отдохнуть у камня, посох прилип к странному камню. Камни, которые по необъяснимым причинам притягивали железные предметы, стали называть камнями Магнитуса, потом — магнитусами, еще позже — просто магнитами.
В китайской энциклопедии 2-го века магнит определяется как «камень, который дает направление железной игле». На колесницах китайских вельмож еще до нашей эры устанавливались железные фигурки с вытянутой рукой, которая показывала на юг. Это был прообраз компаса.
4 тысячи лет назад в китайской летописи осталась такая запись: «Идут караваны по бескрайним пескам пустыни Гоби. Солнце скрыто желтой пеленой пыли... Трудно пришлось бы караванщикам, если бы они не захватили с собой белый глиняный горшок, который они берегут пуще всех своих дорогих грузов, хотя нет в нем ни золота, ни жемчуга, ни слоновой кости. В сосуде на деревянном поплавке лежит коричневый камень, «любящий железо». Он, поворачиваясь, все время указывает путникам сторону юга, а это ... спасает их от многих бед, выводя к колодцам и направляя по верному пути».
В Китае магнитный компас использовался и в далеких плаваниях на кораблях.
Странность камня была и в том, что если потереть небольшим железным предметом о такой камень, то он тоже намагничивался. У намагниченных предметов появлялись два конца - полюса. Одни полюса притягивались друг к другу, другие - отталкивались. То есть еще на заре нашей эры китайские ученые уже создавали искусственные магниты! Условно, конец стрелки, показывающий в направлении Полярной звезды, назвали - северным, а противоположный конец - южным. Первый компас привез в Европу из Китая великий путешественник Марко Поло. Это было
в 13 веке. Он представлял из себя чашу с водой, внутрь которой помещали пробку с воткнутой в нее намагниченной иголкой.
Первый ученый труд о магнитах был написан в 13 веке во Франции Пьером де Мерикуром по прозванию Перегрим. Этот талантливый ученый описывает как плавающий магнит, так и «сухой», причем у последнего - стрелка на вертикальной оси и вращается по кругу, имеющему 360 делении. Перигрим, в отличие от китайских ученых, считал, что стрелку притягивает не Полярная звезда, она сама поворачивается к полюсу, потому что «полюсы магнитных камней получают силу от полюсов мира». Это была первая догадка о том, что земля сама создает силу, поворачивающую магнитную стрелку. Труд ученого был забыт и опубликован только через 300 лет.
В средние века инквизиция считала, что стрелку компаса двигает нечистая сила и запрещала компас. Капитаны кораблей, однако, возражали, что им все равно, какая сила - чистая или нечистая покажет дорогу в родной порт. В 12 - 13 веке появляются и первые руководства по движению с помощью компаса. Там объяснялось, что стрелку компаса ориентирует магнетизм Полярной звезды.
Интересно, что во время плавания Колумба в сентябре и октябре 1492 года, его моряки заметили, как стрелка компаса перестала показывать на географический север — тот, где Полярная звезда. Это случилось после отплытия его кораблей «Санта - Мария», «Пинта» и «Нинья» с Канарских островов. Матросы грозили бунтом, кричали, что «сам Бог проклял Колумба» и требовали повернуть корабли на восток. Колумб не знал, как это объяснить, не знал, что магнитный и географический полюса не совпадают и «успокоил» команду тем, что Полярная звезда сдвинулась со своего места. Так было установлено, что магнитное поле ориентировано не строго на север — имеет склонение.
Первый трактат «О магните» сформулировал Гильберт - лейб- медик английской королевы в 1600 году. Он же провел такой опыт. Из куска природного магнита он вырезал шар - модель Земли и исследовал. Какое положение занимают магнитные стрелки вокруг шара. Гильберт высказал предположение, что, если бы магнитные стрелки направлялись магнитным полем отдаленной звезды, их положение было бы иное.
На труды Гильберта ссылался Галилео Галилей. Их продолжили ученые Российской Академии наук - Эллер и Ломоносов. Эллер пытался рассчитать распределение магнитного поля Земли. Ломоносов среди прочих своих изысканий занимался еще и усовершенствованием компаса.
Он тоже интересовался распределением магнетизма Земли. Профессор
Казанского университета Иван Михайлович Симонов увлекся геомагнитными исследованиями после того, как вернулся из плавания к берегам Антарктиды вместе с Беллинсгаузеном и Лазаревым на кораблях «Восток» и «Мирный». В этом плавании Симонов был астрономом экспедиции — определял координаты побережья и проводил магнитные измерения. Он напечатал целый ряд работ о магнетизме. Формулу, позволяющую определить все элементы земного магнетизма в любой точке, открыл Карл Фридрих Гаусс. Его труд «Напряженность земной магнитной силы, приведенной к абсолютной мере» вышел в 1832 году.
Магнитное поле Земли.
Магнитное поле помогает ориентироваться кораблям, самолетам, подводным лодкам и просто путешественникам. Стрелка компаса располагается вдоль направлений линий магнитного поля, которые идут от одного полюса магнита к другому. В северном полушарии располагается Северный геомагнитный полюс, а в южном — Южный геомагнитный полюс, хотя расположение полюсов, если сравнить их с магнитами, прямо противоположное. Магнитные и географические полюса не совпадают. Не совпадают, также, географический и геомагнитный экватор (воображаемая линия, где магнитное склонение равно нулю).
Северный магнитный полюс открыл английский капитан Джеймс Кларк Росс в 1831 году в районе Канадского Арктического архипелага на расстоянии примерно 1000 км от Северного географического полюса.
Южный магнитный полюс был открыт экспедицией Джеймса Росса через 10 лет недалеко от берега Антарктиды на расстоянии примерно 800 км от Южного географического полюса.
Магнитный экватор установил немецкий натуралист Александр Гумбольдт в 1799 году во время путешествия в Южную Америку.
Магнитный компас помогал не всегда. В 1694 году в районе Гибралтарского пролива разбилась о скалы английская эскадра. Крушение произошло потому, что штурман не знал величины магнитного склонения. В океан была направлена экспедиция под командованием моряка и ученого Эдмонда Г аллея, который почти 2 года измерял его в Атлантическом и Индийском океанах. Подобные исследования проводились в 18, 19 и 20 веке. Они стали проводиться не только на море, но и на суше. Ныне подробная информация о распределении магнитного поля Земли получается с искусственных спутников, оснащенных специальными приборами.
О возникновении магнитного поля нашей планеты есть много предположений.
В физике известны явления, когда магнитное поле возникает при вращении. Правда, расчеты показали, что если бы магнитное поле возникло таким образом, оно было бы в 10 миллиардов раз меньше.
В 1947 году наш физик Я. И. Френкель предположил, что в земном ядре вырабатывается электрический ток, а тот — вызывает магнитное поле и усиливает первичное, возникающее при вращении Земли. Эту теорию развили и доработали. Появилось даже направление науки — магнитогидродинамика. Сегодня считается, что изменение магнитного поля Земли вызывают и внешние причины — влияние Солнца, луны, например. От Солнца к Земле летит поток заряженных частиц - «солнечный ветер». Летящая заряженная частица — это электрический ток. Они подлетают к Земле и взаимодействуют с ее полем. Так возникают магнитные бури, во время которых сбиваются показания приборов.
Как изменился компас.
Устройство компаса с момента его появления в Европе в 12 - 13 веке оставалось очень простым — магнитная стрелка, укрепленная на пробке и опущенная в сосуд с водой.
Усовершенствован он был только в 14 веке. Этому событию предшествовала романтическая история. Итальянский моряк Флавио Жиойя был влюблен в единственную дочь капитана Доминико - Анжелику. Выдать замуж ее за Флавио он отказывался, но, однажды, он попал в кораблекрушение. Капитан потерял всю команду, сам выжил чудом и поклялся, что отдаст свою дочь тому, кто придумает, как находить верный путь, когда из-за тумана не видно ни Солнца, ни звезд.
Дорожный компас с солнечными часами XVIII в.
Центральный Военно-Морской музей, Санкт- Петербург.
Влюбленный юноша догадался скрепить магнитную стрелку с бумажным кругом, по краю.
электрогенератором, в котором магнитное поле Земли играет роль статора, а одна или несколько рамок с обмотками - ротора. Первое применение электромагнитный компас нашёл в авиации. Был использован Чарльзом Линдбергом при перелёте через Атлантику в 1927 году.
Электронный компас, история создания и принцип действия которого тесно связаны с системами спутниковой навигации.
Изготовление «домашнего» компаса.
Изготовить магнитную стрелку и самодельный компас можно и в «домашних условиях».
Компас из иголки с ниткой.
Возьмем тонкую швейную иголку на тонкой нитке длиной 10-15 см. Потрем концом иглы об магнит и оставим висеть на вытянутой руке. Следим за отсутствием сквозняков. Игла начнет отклоняться в сторону севера примерно до 5 градусов.
Компас, изготовленный старинным способом.
В блюдце нальем воды. На воду кладем легкую капроновую пробку, которая проткнута намагниченной иглой. В старину иголкой протыкали легкую соломинку. Через некоторое время игла повернет в сторону севера.
Подвижная модель компаса - наглядное пособие для учителя.
Важно !
Даже если с тобой нет никаких приборов, то можно наэлектризовать иглу, потерев ее об сухие волосы, шерсть. Вместе с электрическим полем одновременно появится магнитное поле. Игла слегка отклонится в сторону севера. Эффект очень слабый, поэтому все нужно делать быстро, беречь показания самодельного компаса от ветра и быть внимательным. Для страховки можно повторить опыт несколько раз и обязательно сверить с другими признаками на местности.
Если ты заблудился, то помни, что магниты стоят во всех приборах, где есть динамики - устройства, издающие звуки. Они есть в радиоприемниках, магнитолах автомашины и телефонах. Значит, ты можешь изготовить компас, намагнитив иглу или кусочек тонкой проволоки или тонкую железную скрепку. 
Иголка прилипает к мобильному телефону, как к магниту.
В процессе исследования работы было проведено анкетирование среди 24 учащихся 2 «Б» класса по следующим вопросам, которые показали следующие результаты:
1. Знакомы ли вы с прибором компас?
Да - 19 человек Нет - 5 человек
2. Умеете ли вы правильно пользоваться компасом?
Да - 3 Нет - 16 Немного владею - 5
3. Смогли бы сами соорудить компас без подсказки?
Да - 0 Нет - 24
4. Интересны ли вам игры с компасом?
Да - 18 Нет - 6
5. Хотели бы владеть компасом?
Да - 24 Нет - 0
Во время анкетирования выяснилось, что все учащиеся 2 «А» класса хотят владеть компасом, использовать в игровых, исследовательских целях.
5. Игры с использованием компаса.
Игра «Пропавшая экспедиция».
Учитель привлекает группу из 2-3 учащихся для составления азимутального хода: одного или нескольких. Вначале игры эти ученики удаляются в условленное место - конец маршрута. В случае, если составлено несколько маршрутов движения, класс делится на группы. Группам объясняется, что экспедиция по непонятным причинам не смогла вернуться на базу и сумела передать маршрут ее поиска. После этого группам вручаются записки с указанием от 3 до 5 переходов, где указаны азимут движения, ориентир и расстояние до ориентира. Группа, которая раньше найдет экспедицию - выиграла.
Для проведения игры не нужно больших расстояний, а требуется больше смен направлений, чтобы маршрут «петлял».
Игра «Движение по азимуту».
Накануне игры составляется схема маршрута, на которую наносятся местные предметы, длина каждого отрезка пути и азимуты направлений. Каждая команда из 3-5 человек получает копию схемы. Все команды идут по одному маршруту, но стартуют в разное время через 5-10 минут одна за другой. Победителями считаются ребята, быстрее всех прошедшие маршрут и точно попавшие в отмеченное на схеме место.
Игра «Бабочка».
Перед началом игры выбирается район ее проведения. Вся игра должна пройти на территории, ограниченной окружностью. В одной из точек на окружности — точке «А» - начало игры. Из этой точки можно проложить несколько маршрутов. Условия — они не должны выходить за пределы окружности и проходить через ее центр. Получается, что участники игры проходят равное расстояние и замеряют по 4 азимута. Игра проводится на время. Участники получают азимутальный ход и стартуют одновременно. Выигрывает тот, кто раньше приходит в точку «В».
Игра «Правильное предложение
Особенность этой игры в том, что маршруты проходят рядом, поэтому замерять азимуты нужно тщательно. На деревьях или других объектах развешиваются таблички со словами. Проходя маршрут, команда собирает слова в предложения. Предложения составлены по одному принципу — при неправильном измерении азимута любой команде подойдет по смыслу и чужое слово. Команды стартуют одновременно. На старт приносят предложение, состав которого знает судья. Выигрывает та команда, которая первой принесет на финиш «правильное» предложение.
Варианты слов, которые составят предложение:
Умная-девочка-любит-мечтать
Толстый — буфетчик — хотел — обсчитать
Маленький — мальчик — зовет — поиграть
Строгий — начальник — умеет — кричать
Серенький — зайчик — желает — скакать
Вредный — учитель — заставил — считать
Игра проходит очень весело. По ходу игры возникает много соблазнов подставить слово не по азимуту, а по смыслу. Команды по нескольку раз возвращаются к началу маршрута.
Игра "Казаки -разбойники"
«Разбойники» стартуют первыми, убегают в любом направлении, но на каждый отрезок своего пути они должны выбрать ориентир, замерить азимут, оценить «на глаз» расстояние до ориентира и записать азимут и расстояние мелом на асфальте. Через 5 минут «по следу» стартуют «казаки». Еще не было случая, что «разбойников» не догоняли, потому что те теряют время при записи данных.
Ill. Заключение.
В данной работе я изучила необходимую литературу , узнала интересные факты о происхождении компаса, выяснила родину и путь развития компаса, установила его полезные свойства, провела исследование среди одноклассников об информированности этого прибора и его популярности.
Проанализировав все выше сказанное можно сделать следующие выводы:
Компас был открыт в Китае
В Европе компас использовали в 13 веке.
Знакомство с разными видами компасов.
Использование компаса в разных направлениях: играх, при работе на природе, в процессе обучения на уроках географии.
Во время работы я нашла много интересного материала о компасе, научилась анализировать собранный материал и проверять результат.
Сделала презентацию в котором разместила информацию о компасе: особенности строения, историю использования компаса человеком.
Литература:
Большая энциклопедия открытий и изобретений. М. Издательство «Росмэн». 2007 г., стр. 146
Детская энциклопедия, том 1. Земля Москва. Издательство «Педагогика», 1971г., стр. 98
Клименко А. И. «Карта и компас - мои друзья». Москва. Издательство «Детская литература», 1975 г., стр. 33
Колокольников А. Н. «Самодельные наглядные пособия по географии». Москва. Учпедгиз. 1961 г., стр. 67
Максимов Н. А. «География в 5 классе». Москва. Издательство «Просвещение», 1972 г., стр. 58
Максимов Н. А «Работа по географии в пионерском лагере». Москва.
Издательство «Просвещение», 1965 г.,
Почтарев В. И. Михлин Б. 3. «Тайна намагниченной Земли». Москва.
Сорокин Ю. С. «Наследники красных дьяволят». Москва.
Энциклопедический словарь юного астронома. Москва, издательство «Педагогика», 1980 г.
Энциклопедический словарь юного географа - краеведа. Москва.
Издательство «Педагогика», 1981 г.
V. Приложения.
Дорожный компас.
Компас с ниткой и иголкой
Подвижная модель компаса - наглядное пособие для учителя
им. Героя Советского Союза Н.П.Фёдорова
Творческая работа.
Исследовательский проект "История компаса"
Выполнила:
Васильева Евдокия
ученица 2 "Б" класс
Руководитель: Рыбинцева Т.В.
город Тихвин
2015 год
infourok.ru
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 – 225е, на северо-запад – 315°. Определить азимут какого-нибудь предмета на местности можно следующими способами (рис. 5).
geolmarshrut.ru
Ко́мпас (в профессиональной речи моряков: компа́с) — устройство, облегчающее ориентирование на местности. Существуют три принципиально различных вида компаса: магнитный компас, гирокомпас и электронный компас.
Предположительно, компас был изобретён в Китае при династии Сун и использовался для указания направления движения по пустыням (подробнее см. четыре великих изобретения). 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.
Слово «компас», по-видимому, происходит от старинного английского слова compass, означавшего в XIII—XIV вв. «круг».
Рассмотрим для примера компас Адрианова. Компас Адрианова состоит из корпуса, в центре которого на острие иглы помещена магнитная стрелка 3. В разарретированном состоянии стрелки её северный конец устанавливается (не точно) в направлении на Северный магнитный полюс, а южный — на Южный магнитный полюс. В нерабочем состоянии стрелка закрепляется тормозом (арретиром) 6. Внутри корпуса компаса помещена круговая шкала (лимб) 2, разделенная на 120 делений. Цена одного деления составляет 3°, или 50 малых делений угломера (0-50). 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) 4 и указатель отсчетов 5.
Принцип действия основан на взаимодействии поля постоянных магнитов компаса с горизонтальной составляющей магнитного поля Земли. Свободно вращающаяся магнитная стрелка поворачивается вокруг оси, располагаясь вдоль силовых линий магнитного поля. Таким образом, стрелка всегда параллельна направлению линии магнитного поля.
Электромагнитный компас является «развёрнутым» электрогенератором, в котором магнитное поле Земли играет роль статора, а одна или несколько рамок с обмотками — ротора. Соотношение напряжений, наводимых в обмотках при движении в магнитном поле, показывает курс, либо одна обмотка устанавливается под заранее заданным углом к продольной оси самолёта или корабля, и для поддержания курса пилоту или рулевому следует рулём направления удерживать стрелку на нуле.
Преимущество электромагнитного компаса перед обычным магнитным — в отсутствии девиации от ферромагнитных деталей транспортного средства, так как они неподвижны относительно обмоток и не наводят в них токов.
Для работы простого варианта электромагнитного компаса с индикатором в виде гальванометра требуется быстрое движение, поэтому первое применение электромагнитный компас нашёл в авиации. Был использован Чарльзом Линдбергом при перелёте через Атлантику в 1927 году. См. Earth Inductor Compass
Гирокомпас — прибор, указывающий направление на земной поверхности; в его состав входит один или несколько гироскопов. 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), вскоре подобный прибор построил Э. Сперри (запатентован в 1911). 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.
Простейший гирокомпас (не «гидро», так как гидрос — вода) состоит из гироскопа, подвешенного внутри полого шара, который плавает в жидкости; вес шара с гироскопом таков, что его центр тяжести располагается на оси шара в его нижней части, когда ось вращения гироскопа горизонтальна.
Предположим, что гирокомпас находится на экваторе, а ось вращения его гироскопа совпадает с направлением запад — восток; она сохраняет свою ориентацию в пространстве в отсутствие воздействия внешних сил. Но Земля вращается, совершая один оборот в сутки. Так как наблюдатель, находящийся рядом, вращается вместе с планетой, он видит, как восточный конец (E) оси гироскопа поднимается, а западный (W) опускается; при этом центр тяжести шара смещается к востоку и вверх (позиция б). Однако сила земного притяжения препятствует такому смещению центра тяжести, и в результате её воздействия ось гироскопа поворачивается так, чтобы совпасть с осью суточного вращения Земли, то есть с направлением север — юг (это вращательное движение оси гироскопа под действием внешней силы называется прецессией). Когда ось гироскопа совпадет с направлением север — юг (N — S, позиция в), центр тяжести окажется в нижнем положении на вертикали и причина прецессии исчезнет. Поставив метку «Север» (N) на то место шара, в которое упирается соответствующий конец оси гироскопа, и, соотнеся ей шкалу с нужными делениями, получают надежный компас. В реальном гирокомпасе предусмотрены компенсация девиации компаса и поправка на широту места. Действие гирокомпаса зависит от вращения Земли и особенностей взаимодействия ротора гироскопа с его подвесом.
Здесь рассматривается компас, построенный на принципе определения координат через спутниковые системы навигации. Существуют также компасы (так называемые цифровые), 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.
История создания электронного компаса тесно связана с системами спутниковой навигации.
Принцип действия такого компаса весьма прост:
Ограничения:
Старый корабельный компас. Определение направлений на стороны горизонта по компасу выполняется следующим образом. Мушку визирного устройства ставят на нулевое деление шкалы, а компас — в горизонтальное положение. Затем отпускают тормоз магнитной стрелки и поворачивают компас так, чтобы северный её конец совпал с нулевым отсчетом. После этого, не меняя положения компаса, визированием через целик и мушку замечают удаленный ориентир, который и используется для указания направления на север. Направления на стороны горизонта взаимосвязаны между собой, и, если известно хотя бы одно из них, можно определить остальные. В противоположном направлении по отношению к северу будет юг, справа — восток, а слева — запад.
dal.academic.ru
Ко́мпас — прибор для определения горизонтальных направлений на местности. Применяется для определения направления, в котором движется морское, воздушное судно, наземное транспортное средство; направления, в котором идет пешеход; направления на некоторый объект или ориентир. Компасы подразделяются на два основных класса: магнитные компасы типа стрелочных, которыми пользуются топографы и туристы, и немагнитные, такие, как гирокомпас и радиокомпас.
Для определения направления в компасе есть картушка – это круговая шкала с 360 делителями (каждая из них отвечает одному угловому градусу), размеченными так, что отчет ведется от нуля по часовой стрелке.
Обычно направлению на север (норд, N) отвечает 0°, на восток (ост, O, E) — 90°, на юг (зюйд, S) — 180°, на запад (вест, W) — 270°. Это главные компасные румбы (страны мира).
Между ними расположены «четвертные» румбы: норд-ост, или (45°), зюйд-ост, или (135°), зюйд-вест, или (225°) и норд-вест, или (315°).
Между четвертными и главными расположены 16 «основных» румбов, таких как, норд-норд-ост и норд-норд-вест (когда-то было еще 16 румбов, таких как, «норд-тень-вест», которые назывались просто румбами).
Модель китайского компаса периода династии Хань Само слово «компас» произошло от древнебританского «compass», означавшего «круг». Большинство современных историков утверждает, что компас был изобретен в Китае в I в. до н. э. Хотя есть свидетельства, что данный прибор существовал еще во 2-м тыс. до н. э. В любом случае тогда компас являл собой небольшой кусок намагниченного металла, который был прикреплен к деревянной планке, находившейся в сосуде с водой. Такой компас использовался при движении по пустыням. Также им пользовались астрологи. История открытия компаса гласит, что в арабском мире он появился в VIII в., а в европейских странах - только в XII в. Первыми названный прибор переняли у арабов итальянцы. Затем компас начали использовать испанцы, португальцы и французы. Последними о новом приборе узнали немцы и англичане. Но и в то время устройство компаса оставалось максимально простым: магнитная стрелка укреплялась на пробке и опускалась в воду. Именно в воде пробка, дополненная стрелкой, ориентировалась соответствующим образом. В XI в. все в том же Китае появилась стрелка компаса, которую изготовляли из искусственного магнита. Как правило, ее делали в форме рыбки.
Дорожный компас и солнечные часы, XVIII век История создания компаса была продолжена в XIV веке. Эстафету принял итальянец Ф. Джойя, который сумел значительно усовершенствовать этот прибор. В частности, он решил надеть магнитную стрелку на вертикальную шпильку. Это нехитрое, на первый взгляд, приспособление помогло значительно улучшить компас. Кроме того, к стрелке была прикреплена катушка, разбитая на 16 румбов. Спустя два столетия деление катушки уже составляло 32 румба, а коробку со стрелкой начали помещать в специальном карданном подвесе. Таким образом, качка корабля переставала влиять на компас. В XVII в. компас оборудовали вращающейся линейкой, что помогло более точно отсчитывать направление. В XVIII в. у него появился пеленгатор.
Но на этом история создания компаса не заканчивается. В 1838 г. был найден способ нейтрализации влияния на данное устройство железных изделий корабля. А в 1908 г. появился гирокомпас, ставший основным навигационным прибором. Именно он всегда указывает на север. Сегодня точное направление движения можно узнать при помощи спутниковой навигации, тем не менее много судов оснащены магнитными компасами. Их используют для дополнительной проверки или на случай технических неполадок. Таким образом, история создания компаса насчитывает даже не сотни, а тысячи лет.
В приборе, указывающем направление, должно быть некое опорное направление, от которого отсчитывались бы все другие. В магнитном компасе таким направлением служит линия, соединяющая Северный и Южный полюса Земли. В этом направлении сам собой устанавливается магнитный стержень, если его подвесить так, чтобы он мог свободно поворачиваться в горизонтальной плоскости. Дело в том, что в магнитном поле Земли на магнитный стержень действует вращающая пара сил, устанавливающая его в направлении магнитного поля. В магнитном компасе роль такого стержня играет намагниченная стрелка, которая при измерении сама устанавливается параллельно магнитному полю Земли.
СТРЕЛОЧНЫЙ КОМПАС с арретиром для стрелки. 1 - намагниченная стрелка; 2 - стеклянная или пластиковая крышка с разметкой компасных направлений; 3 - каменный (часовой) подпятник; 4 - арретир для закрепления стрелки в нерабочем положении; 5 - ось. Это самый распространенный вид магнитного компаса. Он часто применяется в карманном варианте. В стрелочном компасе имеется тонкая магнитная стрелка, установленная свободно в своей средней точке на вертикальной оси, что позволяет ей поворачиваться в горизонтальной плоскости. Северный конец стрелки помечен, и соосно с ней закреплена картушка. При измерении компас необходимо держать в руке или установить на штативе так, чтобы плоскость вращения стрелки была строго горизонтальна. Тогда северный конец стрелки будет указывать на северный магнитный полюс Земли. Компас, приспособленный для топографов, представляет собой пеленгаторный прибор, т.е. прибор для измерения азимута. Он обычно снабжен зрительной трубой, которую поворачивают до совмещения с нужным объектом, чтобы затем считать по картушке азимут объекта.
Жидкосный компас Жидкостный компас, или компас с плавающей картушкой, - это самый точный и стабильный из всех магнитных компасов. Он часто применяется на морских судах и потому называется судовым. Конструкции такого компаса разнообразны; в типичном варианте он представляет собой наполненный жидкостью "котелок", в котором на вертикальной оси закреплена алюминиевая картушка. По разные стороны от оси к картушке снизу прикреплены пара или две пары магнитов. В центре картушки имеется полый полусферический выступ - поплавок, ослабляющий нажим на опору оси (когда котелок наполнен компасной жидкостью). Ось картушки, пропущенная через центр поплавка, опирается на каменный подпятник, изготовляемый обычно из синтетического сапфира. Подпятник закреплен на неподвижном диске с "курсовой чертой". В нижней части котелка имеются два отверстия, через которые жидкость может переливаться в расширительную камеру, компенсируя изменения давления и температуры. В верхней части котелка закреплено азимутное, или пеленгаторное, кольцо. Оно позволяет определять направление на различные объекты относительно курса судна. Котелок компаса закреплен в своем подвесе на внутреннем кольце универсального (карданного) шарнира, в котором он может свободно поворачиваться, сохраняя горизонтальное положение, в условиях качки. Котелок компаса закрепляется так, что его специальная стрелка или метка, называемая курсовой, либо черная линия, называемая курсовой чертой, указывает на нос судна. При изменении курса судна картушка компаса удерживается на месте магнитами, неизменно сохраняющими свое направление север - юг. По смещению курсовой метки или черты относительно картушки можно контролировать изменения курса.
Гирокомпас Гироко́мпас — механический указатель направления истинного (географического) меридиана, предназначенный для определения курса объекта, а также азимута (пеленга) ориентируемого направления. Его идея была предложена французским учёным Фуко.
Простейший гирокомпас состоит из гироскопа, подвешенного внутри полого шара, который плавает в жидкости; вес шара с гироскопом таков, что его центр тяжести располагается на оси шара в его нижней части, когда ось вращения гироскопа горизонтальна.
Предположим, ротор начал вращаться вокруг своей оси, направление которой отлично от земной оси. В силу закона сохранения момента импульса, ротор будет сохранять свою ориентацию в пространстве. Поскольку Земля вращается, неподвижный относительно Земли наблюдатель видит, что ось гироскопа делает оборот за 24 часа. Такой вращающийся гироскоп сам по себе не является навигационным средством. Для возникновения прецессии ротор удерживают в плоскости горизонта, например, с помощью груза, удерживающего ось ротора в горизонтальном положении по отношению к земной поверхности. В этом случае сила тяжести будет создавать крутящий момент, и ось ротора будет поворачиваться на истинный север. Поскольку груз удерживает ось ротора в горизонтальном положении по отношению к земной поверхности, ось никогда не может совпадать с осью вращения Земли (кроме как на экваторе).
wiki.wargaming.net
Компас — устройство, облегчающее ориентирование на местности. Существуют три принципиально различных вида компаса: магнитный компас, гирокомпас и электронный компас.
Самофракийские мистерии предоставляли защиту в море и выдавали поклоняющимся кольца из магнитного железняка. Служили ли эти кольца всего лишь символом духовной связи с божествами, либо в качестве компаса, — увы, сказать трудно. Я не хочу ведь упоминать сказание об Абарисе, который, как говорят, также был гипербореем: он странствовал по всей земле со стрелкой в руке…».
Компас Адрианова состоит из корпуса, в центре которого на острие иглы помещена магнитная стрелка. Принцип действия основан на взаимодействии поля постоянных магнитов компаса с горизонтальной составляющей магнитного поляЗемли. Магнитный компас начинает давать неверные значения вблизи магнитов (в частности, вблизи другого компаса), и ферромагнитных (в частности, железных, стальных) предметов.
Гирокомпас — прибор, указывающий направление на земной поверхности; в его состав входит один или несколько гироскопов. Приборы современной конструкции значительно усовершенствованы по сравнению с первыми моделями; они отличаются высокой точностью и надёжностью и удобнее в эксплуатации. Поставив метку «Север» (N) на то место шара, в которое упирается соответствующий конец оси гироскопа, и, соотнеся ей шкалу с нужными делениями, получают надёжный компас.
Мушку визирного устройства ставят на нулевое деление шкалы, а компас — в горизонтальное положение. Затем отпускают тормоз магнитной стрелки и поворачивают компас так, чтобы северный её конец совпал с нулевым отсчетом. Первой частью была тщательно отполированная тарелка, другой частью — ложка, выполненная из магнитного железняка.
Сначала он предложил подвешивать иглу на шёлковой нити. Хорошая идея, но висящий компас был точным только в безветренную погоду. Согласно историческим данным, изобретение компаса произошло в эпоху правления китайской династии Сун и было связано с необходимостью ориентироваться в пустыне.
Обычно она изготавливалась в форме рыбки, которую опускали в сосуд с водой. В воде она свободно плавала, направляя голову в сторону юга. Китайские корабли снабжались плавающими компасами. Их устанавливали на носу и на корме, чтобы капитанам было удобно ориентироваться в путешествии в любую погоду.
Происхождение слова «компас», по-видимому, связано со старинным английским словом compass, которое означало в XIII—XIV вв. «круг». Затем компас начали использовать испанцы, португальцы и французы. В 1838 г. был найден способ нейтрализации влияния на данное устройство железных изделий корабля. В приборе, указывающем направление, должно быть некое опорное направление, от которого отсчитывались бы все другие. Это самый распространенный вид магнитного компаса.
В стрелочном компасе имеется тонкая магнитная стрелка, установленная свободно в своей средней точке на вертикальной оси, что позволяет ей поворачиваться в горизонтальной плоскости. При измерении компас необходимо держать в руке или установить на штативе так, чтобы плоскость вращения стрелки была строго горизонтальна. Тогда северный конец стрелки будет указывать на северный магнитный полюс Земли. Компас, приспособленный для топографов, представляет собой пеленгаторный прибор, т.е. прибор для измерения азимута.
Конструкции такого компаса разнообразны; в типичном варианте он представляет собой наполненный жидкостью “котелок”, в котором на вертикальной оси закреплена алюминиевая картушка. В верхней части котелка закреплено азимутное, или пеленгаторное, кольцо. История создания компаса будет интересна не только специалистам. Компас можно смело занести в перечень величайших открытий человечества.
Именно компасу мы обязаны открытием Америки. С момента изобретения компаса указанные проблемы исчезли. Но история создания компаса требует более детального рассказа. Последними о новом приборе узнали немцы и англичане.
В частности, он решил надеть магнитную стрелку на вертикальную шпильку. Это нехитрое, на первый взгляд, приспособление помогло значительно улучшить компас. Кроме того, к стрелке была прикреплена катушка, разбитая на 16 румбов.
Таким образом, качка корабля переставала влиять на компас. В XVIII в. у него появился пеленгатор. А в 1908 г. появился гирокомпас, ставший основным навигационным прибором. Именно он всегда указывает на север. Сегодня точное направление движения можно узнать при помощи спутниковой навигации, тем не менее много судов оснащены магнитными компасами. Одним из величайших открытий человечества является изобретение компаса.
В XVII в. компас оборудовали вращающейся линейкой, что помогло более точно отсчитывать направление. А в XVI веке картушку и коробку со стрелкой поместили в кардановый подвес, чтобы избежать влияния качки корабля на показания компаса. В начале XIV века итальянецФлавио Джойя значительно усовершенствовал компас. В ХI веке в Китае изобрели плавающую стрелку компаса, ее делали из искусственного магнита.
Находка (бухта, Японское море) — ВикипедияВ 2009 году был открыт «Спецморнефтепорт Козьмино». Грузооборот порта в 2012 году составил 16,9 млн тонн. В 1972 году образовано «Приморское морское пароходство». В 2005 году численность […]
Как изменить имя в Вконтакте через компьютерЕсли Вы попытаетесь изменить имя на ненастоящее, заявка будет отклонена администратором и имя не будет изменено. Поменять имя другому — это невозможно. А вот по имени и фамилии этого никак […]
Салат с курицей и грибами – Все рецепты РоссииКрасивый и вкусный салат "Необыкновенная нежность". Это рецепт салата с курицей, овощами, яйцами. Такие заправки позволяют делать салаты с курицей и грибами менее калорийными. На наших […]labrowendosin.ru
|
|
|
|
|
|
