Доклад Компас история его открытия 8 класс по физике

Компас – это устройство, с помощью которого возможно быстрое определение сторон света.

Изобретение компаса может вполне считаться одним из самых значимых изобретений в области географии. Именно благодаря этому инструменту люди смогли достичь берегов американского континента, ведь ориентация по звездам и земным объектам была крайне неточной и не давала возможности правильно построить маршрут.

Название прибора, показывающего строго на север, в переводе с древнебританского «compass» означает «круг», однако, есть также предположение, что компас был придуман китайскими мастерами еще в первом веке до нашей эры. Так или иначе, но это был кусок намагниченного металла, размещенного на горизонтальной деревянной планке, свободно плавающей в емкости с водой.

В арабских странах компас появляется к 8 веку, а в руки европейцев только к 12. Первыми, кто заметил эту технологию у мусульман, были итальянские купцы. Спустя две сотни лет итальянец Ф.Джойя догадался как улучшить изобретение – он надел стрелку на шпильку, расположенную вертикально, и прикрепил ее на катушку с нанесенными по краям 16 румбами.

Его последователи поместили компас в карданный подвес, что позволило нивелировать влияние качки на определение сторон света. Но технический прогресс шел вперед и на смену деревянным кораблям пришли железные пароходофрегаты. В 1838 году инженерами был найден способ по нейтрализации влияния обшивки корабля на движение стрелки, а в 1908 году появился гирокомпас.

В настоящее время функциональные возможности компасов, их разновидности и точность определения севера постоянно совершенствуются и модернизируются.

На протяжении всех трех тысяч лет принцип действия компаса так и не поменялся. Он основан на взаимодействии стрелки компаса с магнитным полем нашей планеты. Находящаяся в свободном состоянии стрелка всегда будет повернута вдоль силовых линий этого поля, которые были и остаются статично направленными от южного полюса Земли к северному.

Даже сейчас, в век определения своих координат при помощи системы GPS и использования специальных программ по определению сторон горизонта компас остается необходимым и обязательным предметом в рюкзаке любого уважающего себя туриста и путешественника.

Сообщение про Компас

Что такое компас и с чем его едят? Как при помощи этого прибора ориентироваться в пространстве? Кто его изобрел и когда его впервые применили на практике? На эти и другие вопросы о компасе вы сможете найти ответы прямо здесь и сейчас!

Начнем с того, что же такое компас. Компас – это устройство, с помощью которого возможно быстрое определение на местности путём указания магнитных полюсов Земли и сторон света.

Существуют различные типы компаса: компас магнитный – прибор, указывающий на магнитные полюса Земли, гирокомпас – указатель направления географического меридиана, основанный на гироскопе, горный компас или же геологический компас – сложный прибор, необходимый для определения направления азимута или угла падения. Само его название говорит об области его применения.

Далее идет астрономический компас – устройство, определяющее направление на стороны света через определения направления какого-либо небесного тела. Существуют компасы, которые ориентируются на положение искусственных тел. Обычный компас состоит из корпуса, магнитной стрелки, которая может вращаться, шкалы с обозначением основных сторон света, визирного устройства, лимба, тормоза, ремешка для удобства. Он нужен для того, чтобы с помощью него находить правильное направление и не заблудиться в неизвестной местности. Компас отличный проводник для туристов!

Считается, что первый компас изобрели в Поднебесной, то есть Китае, при династии Сун, но методы его использования гораздо отличались от тех, которые присуще нашему времени. Его использовали для гаданий и указания направления движения по пустыням. В 3-ем столетии до Рождества Христова Хэнь Фэй-цзы, китайский философ, уже описывал компас, который был его современником и выглядел как ложечка из магнетита с тонким черенком и выпуклой шарообразной частью. Первоначальное известное упоминание в письменном виде о использовании жителями Поднебесной магнетита в качестве компаса появилось приблизительно в 1000 году до н. э. В XII веке подобный прибор появился у арабов. Возможно, они позаимствовали его у китайцев. В Европе компас появился в XII или XIII веке.

Осталось разобраться, как пользоваться компасом, чтобы найти правильную дорогу. Поставьте мушку визирного устройства на нулевое деление шкалы, компас держите перпендикулярно земли! Подождав, пока стрелка перестанет качаться, бережно совмещаем конец стрелки с обозначением севера. Чтобы совместить конец стрелки с севером, нужно лишь осторожно вращать компас. Острие магнитной стрелки, помеченное красным, всегда самостоятельно движется в сторону севера, когда обозначение севера на лимбе совместится со стрелкой, тогда правильное указание стороны света будет найдено. Но чтобы найти нужное направление, надо еще и уметь пользоваться компасом без карты.

Возьмем за основу ориентира стороны света, а за начальную точку —исходную точку любого объекта с большой протяжённостью. Это может быть озеро, лес, дорога и тому подобное. Перед тем, как начать свой путь, нужно встать лицом к месту отправки. Отметить по компасу любое направление, например, юго-запад. Таким образом мы найдем направление, по которому необходимо идти обратно. Движение в направлении перед собой будет в другом, то есть обратном направлении. Главное, практикуйтесь! Прежде чем идти в незнакомое место, рассчитайте свой путь.

Компас – одной из величайших изобретений человечества, он стал первым устройством, который позволил бесстрашным морякам надолго покинуть морские побережья и выйти в открытое водное пространство. Без компаса были невозможны долгие плавания, люди часто терялись и не могли найти дорогу к своему дому. Компас – очень важная вещь в древнем и современном мире!

Картинка к сообщению Компас история его открытия

Компас история его открытия

Популярные сегодня темы

Всеми известное озеро Байкал есть одно из прекраснейших и чудесных на планете Земля. Это очень древнее озеро, его возраст достигает около 35 млн лет. Оно лежит в рифтовой впадине и находится

Василий Дмитриевич Поленов — известный отечественный художник. Он появился на свет в Санкт-Петербурге, в обеспеченной семье, имел возможность обучаться. У всех детей в семействе Поленовых раз

Москва, несомненно, является огромным мегаполисом с чрезвычайно богатой культурой и историей.

Сегодня нужно пробудить интерес к проблеме недостаточного толерантного отношения людей друг к другу, повышать в обществе стремление делать добро, быть милосердным. Каждый человек должен прояв

Языки программирования – знаковые системы, которыми записываются программы, определяющие работу объектов программирования (станков, компьютеров, смартфонов). Для каждого языка программировани

Колокол – музыкальный инструмент куполообразной формы с язычком внутри этого купола. Звук извлекают путём удара языка по стенке. Есть варианты без язычка, но это редкость. Там по стенкам купо

Компас

Ко́мпас (итал. compassio ; от compassare — «измерять шагами» [1] ); на профессиональном жаргоне моряков — компа́с [2] — устройство, облегчающее ориентирование на местности путём указания на магнитные полюса Земли и стороны света.

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 векам, однако устройство его оставалось очень простым — магнитная стрелка, укреплённая на пробке и опущенная в сосуд с водой. В воде пробка со стрелкой ориентировалась нужным образом. В начале XIV века 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 веке ввели деление картушки на 32 румба , и коробку со стрелкой стали помещать в кардановом подвесе, чтобы устранить влияние качки корабля на компас. В XVII веке компас снабдили пеленгатором — вращающейся диаметральной линейкой с визирами на концах, укреплённой своим центром на крышке коробки над стрелкой.

История создания

По имеющимся данным, изобретен в Китае примерно в 200 году до н.э., Александр Неккам рассказывает о магнитном компасе и его употреблении в навигации в трактате «О природе вещей» (De naturis rerum) [3]

Древнегреческий учёный Геродот пишет: «Итак, о гипербореях сказано достаточно. Я не хочу ведь упоминать сказание об Абарисе, который, как говорят, также был гипербореем: он странствовал по всей земле со стрелкой в руке…». И хотя официально считается, что использование магнитного компаса в Европе для навигации началось приблизительно в XII веке нашей эры, тем не менее, судя по косвенным указаниям античных историков средиземноморья, магнитный компас использовался для ориентации в пространстве различными народами Средиземноморья и Европы ещё во втором тысячелетии до нашей эры. То, что для этого прибора не было определенного общепринятого названия в те годы, и авторы вынуждены были описывать этот прибор по-разному, говорит о том, что действительно секрет навигации по компасу хранился в строгой тайне и передавался только избранным. Широкому распространению использования компаса, наверное, мешало и то, что намагниченный материал был большой редкостью в то время. Следует добавить, что древние индийцы знали о намагниченном железе, а Ayas-kanta означает на санскрите магнит.

Рассмотрим для примера компас Адрианова. Компас Адрианова состоит из корпуса, в центре которого на острие иглы помещена магнитная стрелка. В разарретированном состоянии стрелки её северный конец (обычно красного цвета) устанавливается приблизительно в направлении на Северный магнитный полюс, а южный — на Южный магнитный полюс. В нерабочем состоянии стрелка закрепляется тормозом (арретиром) Внутри корпуса компаса помещена круговая шкала (лимб) , разделённая 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) и указатель отсчетов .

Принцип действия

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.

На магнитном полюсе Земли силовые магнитные линии перпендикулярны поверхности. Из-за этого вблизи от магнитных полюсов Земли (в пределах 200 км) магнитный компас бесполезен для определения направления [4] . На бо́льших расстояниях необходимо учитывать поправку на разницу координат географического и магнитного полюсов.

Магнитный компас начинает давать неверные показания вблизи магнитов, месторождений железа и других ферромагнитных минералов, а также предметов из ферромагнитных материалов (железных, стальных и пр.).

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 тяжёл; в некоторых конструкциях вес гироскопического ротора превышает 25 кг . Для нормальной работы гирокомпаса необходимо устойчивое основание, не испытывающее ускорений и фиксированное относительно земной поверхности, причём скорость его перемещения должна быть пренебрежимо мала по сравнению со скоростью суточного вращения Земли на данной широте.

История создания

Прототип современного гирокомпаса первым создал Герман Аншютц-Кэмпфе (запатентован в 1908), вскоре подобный прибор построил Э. Сперри (запатентован в 1911 году). В последующие годы разрабатывалось множество гирокомпасов различных модификаций, но наиболее удачные из них принципиально почти не отличались от устройств Аншютца и Сперри [5] . Приборы современной конструкции значительно усовершенствованы по сравнению с первыми моделями; они отличаются высокой точностью и надёжностью и удобнее в эксплуатации.

Устройство

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.

Принцип действия

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 надёжный 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.

Значение слова «компас»

Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. — 4-е изд., стер. — М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека

  • Ко́мпас (итал. сompassio; от compassare — измерять шагами; в профессиональной речи моряков: компа́с) — устройство, облегчающее ориентирование на местности путём указания на магнитные полюса Земли и стороны света.

КО’МПАС (компа́с устар.), а, м. [ит. compasso] (физ.). Физический прибор для распознавания стран света, состоящий из намагниченной стрелки, всегда показывающей на север.

Источник: «Толковый словарь русского языка» под редакцией Д. Н. Ушакова (1935-1940); (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека

ко́мпас

1. прибор для ориентирования относительно сторон горизонта, указывающий направление географического или магнитного меридиана ◆ Принцип действия магнитного компаса основан на взаимодействии магнитного поля постоянных магнитов компаса с горизонтальной составляющей магнитного поля Земли.

2. перен. то, что определяет направление чьей-либо жизни, деятельности и т. п., служит для кого-либо ориентиром, образцом ◆ Лучшим путеводителем тебе, твоим компасом, твоим ангелом-хранителем, который тебя может направлять, является твое сердце. Светлана Мазурова, «Александр Шульгин, парень из нашего города», 2003 г. (цитата из НКРЯ) ◆ Убежден, что именно эти слова были компасом предсмертных дней моего дорогого, любимого и незабвенного друга Никиты Подгорного… Евгений Весник, «Дарю, что помню», 1997 г. (цитата из НКРЯ)

Фразеологизмы и устойчивые сочетания

Компас

1. созвездие Южного полушария неба ◆ На старинных небесных атласах на месте Компаса обычно располагалась мачта созвездия Корабль Арго, которая не выделялась как специальная часть Корабля. ВП, «Компас (созвездие)»

Делаем Карту слов лучше вместе

/>Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!

Спасибо! Я стал чуточку лучше понимать мир эмоций.

Вопрос: хачапури — это что-то нейтральное, положительное или отрицательное?

Армейский компас: принцип действия

Армейский компас: принцип работы

Поход в лес со всей семьей всегда оставляет приятные воспоминания. Живописные пейзажи, густые ели, а также костер с шашлыком — это незабываемое удовольствие. Но что может испортить такую прогулку? Да все что угодно: комары,клещи, змеи, дождь или какой-либо другой фактор.

Конечно, если взять с собой спрей от комаров и других насекомых, хорошую палатку, которая сможет не только защитить от назойливых ползунов, но также укрыть от непогоды, приятные воспоминания вашей компании обеспечены.

Но что делать, если вы и ваша семья заблудились в густом лесу? Первым делом попытайтесь вызвать помощь по телефону. Но как правило, сотовый телефон там очень плохо или вовсе не работает, а GPS-навигатор в этом деле тоже не сильный помощник (то разрядится аккумулятор, то пропадает сигнал).

Армейский компас

В этом случае самый надежный вариант — это армейский компас. Он всегда поможет быстро определиться на местности и указать кратчайший путь домой. В этой статье мы не только научимся пользоваться армейским компасом, но также обсудим некоторые особенности ориентирования на местности.

Инструкция по применению

Стрелки в самом компасе сильно чувствительны к металлу. Некоторые не принимают это во внимание, когда покупают армейские компасы, встроенные в нож, часы или другие металлические изделия.

Принцип работы компаса

Для того чтобы получить максимально точные показания компаса, необходимо проследить, чтобы вокруг него не было никаких посторонних металлических предметов. Стоит отметить, что даже линии электропередач и железная дорога, которая находится в радиусе 40-50 метров, могут повлиять на стрелку.

Чтобы воспользоваться данным устройством, необходимо остановиться и положить прибор на ровную поверхность, например, на землю или ладонь и дождаться, когда стрелка примет окончательное положение. Затем можно начинать сверяться с картой.

Азимут

Для того чтобы выбраться из леса, необходимо понимать, что такое азимут и как его вычислять. Итак, это угол, который определяет направление вашего движения относительно нулевой отметки (север).

Возможно, некоторые уже забыли, где на шкале компаса находится север, а где юг. И в этом нет ничего удивительного, ведь мы не каждый день ходим в поход или пользуемся этим прибором. Давайте вспомним обозначения на компасе: вверху — север, соответственно, внизу — юг, слева — запад, справа — восток.

Как вычислять Азимут?

Как определять азимут? По сути, это один из принципов работы компаса. Для того чтобы определить азимут, сначала установите ваш компас так, чтобы его стрелка показывала строго на север.

После этого зрительно проведите воображаемую линию вашего направления. В конечном итоге появится определенный угол — между стрелкой, указывающей на Север, и воображаемой стрелкой, указывающей ваше направление. Этот угол и есть азимут.

Запоминаем количество шагов

Бывают такие ситуации, когда вы пришли в незнакомый лес за грибами или ягодами и постоянно измерять и записывать меняющийся азимут просто нет ни времени, ни желания. В этом случае можно воспользоваться альтернативным вариантом.

Куда показывает стрелка компаса?

Отыскав подходящую полянку с большим количество ягод, положите на землю небольшой маячок в виде яркого пакета, тряпки или чего-то другого, а рядом палку, указывающую направление вашего движения. Если расставлять такие маяки через каждые 100 метров, то будет гораздо проще отыскать обратный путь и не заблудиться.

Магнитное склонение

Азимут — это один из принципов работы компаса. Но у него могут быть погрешности. Например, магнитное склонение. Что это такое?

Как известно, север находится на карте вверху. Также его называют географическим севером, он соединяет все меридианы. Но куда показывает стрелка компаса? Как правило, она показывает на магнитный север, а не туда, где соединяются меридианы. Из-за этого возникает небольшая погрешность в несколько градусов. Эта погрешность и есть магнитное склонение.

Потому рекомендуется перед походом в лес или другую незнакомую местность вычислить данный показатель.

Армейский компас Адрианова

В начале 19 века военный картограф Адрианов В. И. создал уникальный компас. Его изобретение поразило военное командование своей простотой и, самое главное, надежностью. Армейский компас, который создал Адрианов, стал популярным во многих странах и территориях. Им пользуются не только военные, но и простые люди.

Заключение

Давайте вспомним, что именно мы узнали из данной статьи. Мы постарались детально разобраться в инструкции по применению компаса. Обсудили, что перед его использованием необходимо удостовериться, что поблизости нет линии электропередач и, самое главное, железной дороги, которые могут нарушить движение стрелки.

Военный компас Адрианова

Также мы разобрались в принципе работы компаса. Если вы до сих пор не можете вычислить правильный азимут, то пока вам не стоит отправляться в туристический поход, так как есть большой риск заблудиться.

По сути, данный показатель определяется за пару секунд: установить стрелку компаса на Север и провести мысленно линию, по которой вы направляетесь. Угол, который получится, и есть азимут. Обозначение на компасе: вверху — север, внизу — юг, слева — запад и справа — восток.

Но не стоит забывать про магнитное склонение. Если не учесть это во время похода, то можно сильно отклониться от заданного направления и не попасть в пункт назначения.

Поэтому в самом начале выясните, какое магнитное склонение в вашем регионе. Эта информация поможет вам максимально точно ориентироваться на местности. Помимо компаса, необходимо также разбираться в картах. Если вы не умеете ориентироваться по карте, то компас мало чем поможет.

Немного об истории компаса – кто и где изобрел

У современных людей нет никаких проблем в том, чтобы с высокой точностью определить своё местоположение — можно, например, использовать приборы, оснащённые датчиком GPS или ГЛОНАСС. Однако в древности при путешествиях на большие расстояния у людей возникали проблемы. Особенно сложно было ориентироваться при путешествии по пустыням или плавании в открытом море, где не было каких-то известных ориентиров.

В результате путешественники легко могли заблудиться и погибнуть. Уже после начала эпохи великих географических открытий в 16-17 вв. мореплаватели нередко теряли уже открытые острова или наносили их на карту несколько раз, что уж говорить о древних мореплавателях.

Конечно, ещё в древности люди нашли всё-таки способы определять стороны света, в этом помогало прежде всего наблюдение за Солнцем и звёздами. Уже давно было замечено, что, хотя звёзды меняют своё положение, одна из звёзд, а именно Полярная звезда, всегда находится на одном месте. По этой звезде стали определять направление на север. Но как быть, если небо закрыто облаками, и ни Солнца, ни звезд не видно?

Направление движения определить нельзя, корабль сбивается с курса и может уплыть совсем не туда, куда нужно. Поэтому далёкие экспедиции были очень опасным делом, пока не появился компас, и не случайно лишь после того, как мореплаватели стали его использовать, были открыты и изучены все уголки нашей планеты. А когда же и кем был изобретён компас?

Принцип действия компаса основан на том, что земля обладает магнитным полем и представляет собой как бы один большой магнит. Компас же имеет магнитную стрелку, которая в магнитном поле Земли всегда указывает направление на магнитные полюса, находящиеся недалеко от географических. Таким образом, при помощи компаса можно определять направление на стороны света. В природе есть материал, обладающий магнитными свойствами, а именно магнетит (магнитный железняк).

magnetit

Свойство кусочков магнетита притягиваться друг к другу, а также к железным предметам было давно замечено людьми. Например, об этом написал в своих трудах ещё древнегреческий философ Фалес Милетсикй в 6 в. до н. э., однако он не нашёл магнитам практического применения. А нашли его китайцы.

Достоверно неизвестно, когда китайцы изобрели компас, но первое его описание, дошедшее до наших дней, относится к 3му веку до н. э. Древний китайский компас представлял из себя что-то вроде ложки из магнетита, установленную на отполированную медную пластинку. Выглядел он так:

kompas

Ложку раскручивали и она через некоторое время останавливалась так, что её конец указывал на юг. Причём изначально компас в Китае использовали вовсе не для навигации, а в мистической системе фэншуй. В фэншуй очень важно правильно ориентировать предметы по сторонам света, для этого и использовали компас.

Прошло немало времени, прежде чем компас усовершенствовали и стали использовать в путешествиях сначала на суше, а потом и на море.

Появление компаса дало огромный толчок развитию мореплавания в Европе и помогло европейским мореплавателям пересечь океаны и открыть новые континенты.

Кто сделал первый компас?

Простейшее механическое устройство — магнитный компас состоит из магнитной стрелки, которая свободно вращается в горизонтальной плоскости и под действием земного магнетизма устанавливается вдоль магнитного меридиана. Компас служит для ориентирования относительно сторон горизонта.
История компаса начинается в Китае.

В III веке до н.э. китайский философ Хэнь Фэй-цзы так описывал устройство современного ему компаса, который назывался сынань, что означает “ведающий югом”: он имел вид разливательной ложки из магнетита с тонким черенком и шарообразной, тщательно отполированной выпуклой частью.

Этой выпуклой частью ложка устанавливалась на столь же тщательно отполированной медной или деревянной пластине, так что черенок не касался пластины, а свободно висел над ней, и при этом ложка легко могла вращаться вокруг оси своего выпуклого основания. На пластине были нанесены обозначения стран света в виде циклических зодиакальных знаков.

Подтолкнув черенок ложки, ее приводили во вращательное движение. Успокоившись, компас указывал черенком (который играл роль магнитной стрелки) точно на юг. Форма ковшика была выбрана не случайно. Она копировала форму созвездия Большой Медведицы, называемого в Китае “Небесным Ковшом” (Тянь доу). Таким был самый древний прибор для определения сторон света.

Недостатком такого компаса было то, что магнетит плохо обрабатывается и очень непрочен. К тому же “ведающий югом” был недостаточно точен, по причине сильного трения между ковшиком и поверхностью доски.

В XI веке в Китае появилась плавающая стрелка компаса, изготовленная из искусственного магнита. Китайцы обнаружили, что эффект намагничивания наблюдается как при соприкосновении железа с магнитом, так и при охлаждении разогретого до красноты железного куска.

Изготавливался намагниченный компас в виде железной рыбки. Она нагревалась докрасна и опускалась в сосуд с водой. . Здесь она свободно плавала, указывая своей головой в ту сторону, где находился юг. При вторичном нагревании рыбка теряла свои магнитные свойства. Упоминание о таком компасе имеется в трактате “Основы военного дела” (“У цзинь цзуняо”), написанном в 1044 г.

Несколько разновидностей компаса придумал в том же XI веке китайский ученый Шэнь Гуа (1030—1094), который много работал над исследованием свойств магнитной стрелки. Он предлагал, например, намагнитить о природный магнит обычную швейную иглу, затем прикрепить ее с помощью воска в центре корпуса к свободно висящей шелковой нити. Этот компас указывал направление более точно, чем плавающий, так как испытывал гораздо меньшее сопротивление при своем повороте.

Другая конструкция компаса, предложенная Шэнь Гуа, была еще ближе к современной: намагниченная иголка здесь насаживалась на шпильку. Во время своих опытов Шэнь Гуа установил, что стрелка компаса показывает не точно на юг, а с некоторым отклонением, и правильно объяснил причину этого явления тем, что магнитный и географический меридианы не совпадают между собой, а образуют угол.

Ученые, которые жили после Шэнь Гуа, уже умели вычислять этот угол (его называют магнитным склонением) для различных районов Китая. В Европе явление магнитного склонения было впервые подмечено Колумбом во время его плавания через Атлантический океан, т.е. на четыре столетия позже, чем его описал Шэнь Гуа.

В XI веке многие китайские корабли были оснащены плавающими компасами. Они устанавливались обычно на носу и на корме кораблей, так что капитаны в любую погоду могли держать правильный курс, сообразуясь с их указаниями.

В таком виде китайский компас в XII веке заимствовали арабы. В начале XIII века «плавающая игла» стала известна европейцам. Первыми ее переняли у арабов итальянские моряки. От них компас перешел к испанцам, португальцам и французам, а позднее — к немцам и англичанам. Поначалу компас состоял из намагниченной иголки и кусочка дерева (пробки), плававшего в сосуде с водой. Вскоре догадались закрывать этот сосуд стеклом, чтобы защитить поплавок от действия ветра.

Первый компас в Индии

Независимо от Китая, магнетизм был открыт и в Индии. Открытие это произошло благодаря горе, расположенной возле реки Инд. Местные жители обратили внимание на то, что эта гора способна была притягивать к себе железо.

Магнитные свойства породы нашли применение в индийской медицине. Так, Сушрута — индийский врач — использовал магнит для хирургических манипуляций.

Как и в Китае, в Индии магнитом научились пользоваться моряки. Их компас выглядел, как самодельная рыба, голова которой была выполнена из материала, обладающего магнитными свойствами.

Таким образом, индийская рыбка и китайская ложка стали прародителями современного компаса.

1302 г. Компас Флавио Джойи

Константин Рыжов В 12 в. арабы заимствовали у китайцев компас. В начале 13 в. «плавающая игла» стала известна европейцам. Первыми ее переняли у арабов итальянские моряки. От них компас перешел к испанцам, португальцам и французам, а позднее – к немцам и англичанам. Поначалу компас состоял из намагниченной иголки и кусочка дерева (пробки), плававшего в сосуде с водой.

Вскоре догадались закрывать этот сосуд стеклом, чтобы защитить поплавок от действия ветра. В середине 14 в. придумали помещать магнитную стрелку на острие в середине бумажного круга (картушки). Затем итальянец Флавио Джойя усовершенствовал компас, снабдив его картушкой, разделенной на 16 частей (румбов) по четыре на каждую часть света. Это нехитрое приспособление стало большим шагом в усовершенствовании компаса. Позже круг был разделен на 32 равных сектора.

В 16 веке для уменьшения воздействия качки стрелку стали крепить на кардановый подвес. В 17 веке компас снабдили вращающейся линейкой с визирами на концах, что позволило точнее отсчитывать направления.

Компас произвел такой же переворот в мореплаванье, какой порох – в военном деле, а переделочный процесс – в металлургии. Он был первым навигационным прибором, позволившим прокладывать курс в открытом море. Вооружившись компасом, испанские и португальские моряки в конце 15 в. отважились на далекие плаванья. Они оставили морские берега (к которым мореплаванье было привязано на протяжении нескольких тысячелетий) и пустились в плаванье через океан.

Дальнейшие изменения

В XVI веке иглу со стрелкой закрепили на кардановом подвесе, который был универсальной шарнирной опорой, позволяющей компенсировать резкие движения компаса. Подвес был спрятан в металлический корпус, предохраняющий конструкцию от ударов. Так появился компас для морских судов, на который не действовала качка.

Старинный морской компас

Рис. 2. Старинный морской компас.

Следующее столетие подарило прибору линейку и визирное устройство.

Современный компас

Последующие совершенствования не внесли существенных изменений в прибор. Патент на современный вариант компаса был получен в 1908 году. С этого времени начался массовый выпуск.

Сегодня существует несколько разновидностей компаса: горный для геологов, гирокомпас для морских судов и ракетной техники, электронный, имеющий связь со спутниками.

С помощью горного компаса можно ориентироваться на местности, измерять вертикальные углы, определять превышения точек в рельефе.

Горный компас

Дальнейшая история

В средние века ничего особо нового в плане обнаружения новых свойств магнетизма и работы с магнитами не открывалось. Появились лишь новые объяснения этому явлению, в основном связанные с теми же сверхъестественными силами. Так, например, монахи проявление магнетизма объясняли, опираясь на учение о теологии.

Если говорить о Европе, то здесь впервые упоминания о компасе встречаются в трудах Александра Неккама и датируются 1187 годом. Хотя, возможно, использование компаса здесь и на территории Средиземноморья началось значительно раньше — еще во втором тысячелетии до нашей эры, о чем свидетельствуют косвенные указания античных историков. Предполагается, что упоминания компаса не сохранились, поскольку у компаса попросту не было своего названия, чтобы вписать его в исторический документ.

Тремя столетиями позже во время своих плаваний известный моряк Христофор Колумб заметил, что во время морского путешествия магнитная стрелка отклоняется от направления север-юг. Так было открыто магнитное склонение, значения которого по-прежнему используются моряками и указываются на некоторых картах.

По предложению Ломоносова были созданы обсерватории для систематического изучения магнитного поля Земли и его изменений. Однако произошло это уже не при жизни великого русского ученого, но, как говорится, «лучше позже, чем никогда».

Позже Декартом и рядом других ученых была разработана подробная научная теория магнетизма, а также были открыты магнитные свойства и других материалов, не относящихся к ферромагнетикам — пара- и диамагнетиков.

Еще некоторое время спустя были найдены точки магнитных полюсов Земли, где магнитная стрелка имеет наклонение равное 90°, то есть располагается перпендикулярно горизонтальной плоскости.

При горизонтальном расположении компаса на полюсе стрелка будет пытаться повернуться в плоскости, перпендикулярной шкале компаса.

На полюсах компас будет показывать только в случае, если его расположить вертикально.

Параллельно с изучением магнитов и особенностей проявления их магнитного поля в разных условиях происходило совершенствование конструкции магнитных компасов. Кроме того, были изобретены и другие типы компасов, работающие на принципах, не связанных с магнетизмом. О них мы рассказывали в отдельной статье…

Современные модели магнитных компасов сильно отличаются от их предшественников. Они более компактны, легки, позволяют работать быстрее и дают более точные результаты при измерениях. Кроме того, такие модели зачастую снабжены вспомогательными элементами, расширяющими возможности прибора при работе с картой и на местности.

Не стоит забывать и о компасах, работа которых основана не на магнитных свойствах стрелки. На сегодняшний день таких компасов известно множество, что позволяет пользователю подобрать наиболее удобный для условий эксплуатации вариант.

Как видим, история на данный момент не может дать четкий и однозначный ответ на вопрос, где появился и кем был придуман самый первый компас в мире. Будем надеяться на то, что в скором времени историки смогут смахнуть скрывающую факты пелену древности и у них появится больше данных для того, чтобы выяснить страну первооткрывателей. А нам остается только ждать, учиться и пользоваться знаниями, которые пришли из прошлого и в полной мере используются человечеством на современном этапе развития.

Источники:

https://doklad-i-referat.ru/soobshchenie/fizika/kompas-istoriya-ego-otkrytiya-8-klass
https://wikicom.ru/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D0%B0%D1%81
https://kartaslov.ru/%D0%B7%D0%BD%D0%B0%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B0/%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D0%B0%D1%81
https://autogear.ru/article/387/710/armeyskiy-kompas-printsip-rabotyi/
https://clubhistory.ru/istoriya-mira/istoriya-kompasa-kratko-kto-i-gde-izobrel.html

Принцип действия компаса

Добавить комментарий

Adblock
detector
Рейтинг@Mail.ru