Одним из величайших открытий человечества является изобретение компаса . Трудно переоценить его значение, он произвел настоящий переворот в истории мореплавания. Компас стал первым навигационным прибором, который позволил отважным морякам оставить морские берега и выйти в открытое море. Уже в III веке до н. э. в Китае был изобретен прибор, указывающий стороны света. Древний компас имел вид ложки с тонким черенком и шарообразной выпуклой частью, сама ложка была изготовлена из магнетита. Хорошо отполированная выпуклая часть ложки устанавливалась на медную или деревянную пластину, которая была также тщательно отполирована. Черенок ложки свободно висел над пластиной, а сама ложка свободно вращалась вокруг оси установленного выпуклого основания. На пластине были обозначены страны света в виде циклических знаков Зодиака. Роль магнитной стрелки выполнял черенок ложки. Если черенок привести во вращательное движение, а затем немного подождать, то остановившаяся стрелка (ее роль играет черенок ложки) будет указывать точно на юг. Это был самый первый древний компас, названный сынань — «ведающий югом» и описанный китайским философом Хэнь Фэй-цзы. Конечно, такой компас был далек от совершенства, имел много недостатков: магнетит был непрочен и плохо поддавался обработке, а трение между поверхностью доски и выпуклой частью ложки приводило к небольшим отклонениям от направления на юг.
В ХI веке в Китае изобрели плавающую стрелку компаса, ее делали из искусственного магнита. Намагниченный железный компас, обычно в форме рыбки, нагревался до красноты, а затем опускался в сосуд с водой.
Здесь она начинала свободно плавать, а ее голова поворачивалась в сторону юга. Ученый Шэнь Гуа, живший и творивший в Китае в том же ХI веке, долгое время изучал свойства магнитной стрелки. Им было предложено несколько разновидностей компаса. Используя намагниченную иглу, которую нужно прикрепить воском в центре корпуса к висящей шелковой нити, он установил, что такой компас более точно указывает направление по сравнению с плавающим. Им была предложена и более усовершенствованная конструкция, в которой намагниченная иголка крепилась на шпильку. Тот факт, что стрелка компаса указывала направление на юг с небольшим отклонением, ученый объяснил не совпадением географических и магнитных меридиан, они образуют угол, который позже научились вычислять и назвали магнитным отклонением. На многих китайских кораблях уже в ХI веке были установлены плавающие компасы.
В ХII веке китайская игла стала использоваться арабами, от них в ХIII веке она стала известна итальянским морякам, затем испанцам, португальцам и французам. Немцы и англичане начали пользоваться компасом позже. Если вначале компас представлял собой намагниченную иглу и кусок дерева, плавающего в сосуде с водой, то позже сосуд стали закрывать стеклом, чтобы защитить поплавок от воздействия ветра.
В 14 веке магнитную стрелку разместили на острие в середине бумажного круга, названного картушкой. Позже итальянец Флавио Джулио сделал огромный шаг на пути усовершенствования компаса, поделив картушку на 16 частей (румбов). Позже круг разделят на 32 сектора. В 16 веке стрелку начали крепить на кардановый подвес, что уменьшило воздействие качки, а в 17 веке компас усовершенствовали вращающейся линейкой с визирами для более точного расчета направления.
Компас – простейший и самый древний навигационный прибор. Ориентироваться на местности с помощью компаса просто: намагниченная стрелка всегда указывает на север. Известное каждому школьнику приспособление имеет очень продолжительную и интересную историю.
Глядя на современные астрономические или радиокомпасы, трудно себе представить, что их прототип – кусочек магнитной руды, который люди придумали использовать для поиска направлений – появился задолго до Рождества Христова.
И вновь китайцы
Как и многие другие изобретения, которыми человечество пользуется и по сей день, компас изобрели древние китайцы. По некоторым данным, доисторические компасы появились за три тысячелетия до нашей эры, по другим – не ранее 2-го века до н.э.
Первая версия основывается больше на мифах, чем на исторических фактах. В Китае почитают императора Хуан-ди, который правил страной примерно в 2600 году до Рождества Христова. Ему приписывается изобретение первого компаса, с помощью которого правитель нашел путь в пустыне и спас свое войско от верной гибели. Впрочем, исторически достоверных сведений об этом человеке не существует.
Другая гипотеза гласит, что в эпоху династии Хань (в 1-2-м веке до н.э.) китайцы уже пользовались компасом. Этот компас представлял собой намагниченный предмет с полукруглым основанием, который поворачивался, всегда указывая на одну сторону света.
Достоверно известно, что во времена династии Сун (в 10-13 веках н.э.) у китайцев были компасы, которыми они пользовались для ориентации в пустынях.
Дальнейшее распространение компаса
От китайцев компас попал к арабам. Арабы были неплохими мореходами, они нуждались в средствах навигации, поэтому идея компаса пришлась им по душе. Арабский компас 13-го столетия – это намагниченный предмет, который опускали в сосуд с водой. Минимальная сила трения позволяла предмету свободно двигаться, поворачиваясь в одну из сторон света. В таком виде прототип современного компаса и попал к европейцам.
Европейским мореплавателям навигационный прибор был жизненно необходим, и они быстро усовершенствовали арабское приспособление. Изобретателем европейского компаса, который не просто указывает направление север-юг, но позволяет более точно ориентироваться по сторонам света, является итальянец Флавио Джойя. Он разделил циферблат компаса на 16 делений.
Кроме того, Джойя окончательно установил стрелку на тонкую шпильку (эта идея и прежде использовалась в некоторых моделях компасов), а для снижения силы трения в оси налил в чашу воду. Это произошло в 14 веке. С тех пор конструкция компаса претерпела значительные изменения, но сам замысел Джойя используется во всех современных магнитных компасах и по сей день.
Современные разновидности компасов
Для использования в различных отраслях разработано несколько разновидностей компаса.
Магнитные компасы основаны на действии магнитного поля Земли. Намагниченный элемент всегда занимает положение, параллельное меридианам, и показывает на магнитные полюса планеты. Удачной моделью магнитного компаса является компас, изобретенный нашим соотечественником, талантливым инженером Адриановым и названный его именем.
Это всем известный компас со стрелкой, которую можно остановить с помощью стопора. Для точного ориентирования компас Адрианова снабжен шкалой и двумя дополнительными стрелками (мушка и целик).
Электромагнитный компас использует явление электромагнитной индукции. В таких компасах статором (неподвижной частью) является Земля, а ротором (подвижной частью) – рамка с обмоткой. Электромагнитные компасы применяются в самолетах и судах, поскольку позволяют избежать эффекта намагничивания от металлического корпуса и минимизировать погрешность.
Гирокомпас
основан на использовании особого устройства – гироскопа, и отличителен тем, что указывает не на магнитный, а на географический полюс. Изобретение немецких инженеров начала 20-го века.
Электронные компасы
созданы в последние десятилетия. По сути это не компасы, а приборы, улавливающие сигнал от спутников и показывающие направление по системе спутниковой навигации.
История создания компаса будет интересна не только специалистам. Компас можно смело занести в перечень величайших открытий человечества. Благодаря ему позднее была создана картография, позволившая человеку узнавать о новых Именно компасу мы обязаны Ведь до его появления путешественники ориентировались только по звездам и географическим объектам. Но названные ориентиры сильно зависели от погоды. Обычные облака могли легко обезоружить путника. С момента изобретения компаса указанные проблемы исчезли. Но история создания компаса требует более детального рассказа. Что ж, начнем!
Компас: история его открытия
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 - 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.
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 Их используют для дополнительной проверки или на случай технических неполадок. Таким образом, история создания компаса насчитывает даже не сотни, а тысячи лет.
И снова здравствуйте, дорогие друзья! Отгадайте загадку!
Когда с тобою этот друг,
Ты можешь без дорог
Шагать на север и на юг,
На запад и восток!
Догадались? Вот вам подсказка! Это устройство, помогающее ориентироваться на местности, не заблудиться в лесу и найти обратный путь. Ну, конечно же, это компас!
Кто-то, может быть, улыбнётся: зачем сегодня простачок-компас, если в мире новейших технологий прокладывать дорогу можно современными навигаторами!
Безусловно, нужно идти в ногу со временем и облегчать себе жизнь при помощи модных технических примочек. Но если вдруг в глухом лесу у супер-проводника сядет батарейка, а с собой запасной нет? Или откажет GPS-связь? Как тогда быть? Пусть это возможно не пригодится, но каждый из нас должен, по крайней мере, знать, как пользоваться компасом, чтобы легко воспользоваться им при необходимости.
План урока:
Как появился компас?
Прежде чем научить вас правильно пользоваться этим простым прибором, хотелось бы кратко рассказать, кто придумал эту штучку, помогающую находить дорогу.
Как вы думаете, где родился компас? Вы не поверите, но здесь опять не обошлось без китайцев! По некоторым имеющимся фактам доисторические приборы для определения сторон света появились у них ещё до нашей эры. Позднее, с X века, китайцы использовали его для определения правильного пути в пустыне.
Из Китая компас перекочевал к арабским мореходам, которые так нуждались в проводнике. Намагниченный предмет, помещённый в воду, поворачивался к одной стороне света.
Европейцы обрели нужный прибор к XIII веку и усовершенствовали его. Итальянец Джойя сделал циферблат, а также разделил его на 16 частей. Кроме того, он закрепил стрелку на тонкой шпильке, а чашу прибора закрыл стеклом,налив туда воды.
С тех пор прошло немало лет, компас учёные всё время совершенствовали, но сама европейская идея сегодня не изменилась.
Какие бывают компасы?
Разновидности путеводителей связаны с тем, где их используют.
Магнитные приборы
Электромагнитные приборы
Работают за счёт магнитной индукции и применяются в самолётах, а также морских судах. Они не намагничиваются от металла, поэтому дают меньшую погрешность.
Гирокомпасы
Работают с помощью особенного прибора под названием гироскоп. Это такое устройство, которое реагирует на изменение угла ориентации. Такие приборы применяют в судоходстве, а также ракетной технике.
Электронные компасы
Это новинка последних десятилетий, которая уже больше смахивает на навигатор, так как ловит сигнал от спутника.
Как работает обычный компас?
Чтобы научиться ориентироваться, нужно понимать, что из себя представляет обычный компас, а также как он работает. Предлагаю рассмотреть всем известную адрианову модель.
Магнитный прибор состоит из корпуса и расположенной в центре иголочки, на которой держится стрелка. Чаще всего эта стрелка окрашена двумя цветами: один её кончик – синий, а другой – красный. Правильно работающий компас всегда синей стрелкой смотрит на север, красная же, соответственно, показывает точно противоположно — на юг.
Ещё у него есть шкала. Называется она лимб и состоит из цифр. Внешняя шкала цифр разделена делениями от 0 до 360. Это градус, или угол, поворота стрелки. По нему устанавливают направление движения. Кроме того, на лимбе могут быть подписаны стороны света русскими или английскими заглавными буквами:
— С или N обозначает север,
— Ю или S значит юг,
— В или Е направляет на восток,
— З или W показывает, где запад.
Прежде чем использовать компас, его проверяют. Чтобы убедиться, что ваш прибор работает без ошибок, нужно положить его на горизонтальную поверхность и дождаться, пока стрелка замрёт, показывая, где север. Поднесите к прибору любой металлический предмет. Под воздействием магнита стрелка отклонится в его сторону. Затем убираем из поля действия металл и наблюдаем за нашей стрелкой.
Если наш компас исправный, то стрелочка непременно повернётся в исходное положение на север.
Это важно! Магнитным компасом не пользуются около линий электропередач, а также вблизи железнодорожных путей. Стрелка начинает тянуться к металлу, поэтому механизм работает неправильно.
Учимся ходить по компасу
Научиться пользоваться компасом перед тем, как отправиться с ним в далёкий путь, можно в квартире. Итак, вот короткая инструкция, которая поможет вам освоить это нехитрый прибор и при помощи него благополучно вернуться обратно из путешествия.
Здесь наша работа с компасом закончилась. Идём себе в соседнюю комнату «по грибы и ягоды». Когда приходит время возвращаться домой, достаём наш компас и начинаем искать правильный путь.
- Компас кладём на ладошку. Устанавливаем стрелочку по направлению к северу.
- Строим линию возвращения: через центр соединяем две цифры: точку азимута и ту, что указывала наше первоначальное движение, а именно к«соседнему лесу».
- Возвращаемся туда, куда направлен азимут.
Если вы вернулись в первоначальную точку к условному ориентиру, то смело можете отправляться в путешествие. Если вместо кухни, откуда вы вышли, вы вдруг вернулись к ванной комнате, то в лес вам ещё рановато. Нужно потренироваться.
Это важно! Если ваш путь извилист и часто сворачивает то в одну, то в другую сторону, опытные путешественники советуют разделить его на участки, на каждом участке выбирать отдельный ориентир и записать его данные. Возвращаться от точки до точки будет проще.
Как перенести путь на карту?
Некоторым туристам удобно идти по карте, где нанесены условные обозначения. Иногда это просто необходимо, когда не знаешь точных координат, а нужное место нарисовано лишь графически. Как его найти за несколько километров? Нужно перенести свой курс на обычную карту.
- Карту кладём на ровную поверхность.
- Компас размещаем поверх карты так, чтобы использовать его край как линию от текущего места до вашего места назначения.
- Крутим прибор, пока стрелка не упрётся в указатель севера. Но! В указатель не на самом устройстве, а указатель северного направления, нарисованного на карте (так называемый географический север).
- Как только стрелочка прибора соединилась со стрелочкой, нарисованной на карте, смотрим цифру — азимут, показывающий на место, куда мы идём.
- Цифру назначения запоминаем, карту убираем.
Перемещение по карте помогает и тогда, когда вы заблудились. Для этого достаточно на бумаге найти ориентир, около которого вы находитесь, например, река или дорога, и при помощи инструкции, описанной выше, выйти к нужному месту.
Соблазняли и запад меня, и восток.
Только им никогда я не верил!
Я прошёл и проплыл сотни миль и дорог,
Но душа вечно рвётся на север!
Это верно, что есть у каждого путь,
Да нечасто он прост и привычен!
А пройти по нему, не плутать, не свернуть,
Сможет тот, кто как я, намагничен!
Убедились, что ничего сложного в пользовании компасом нет?! Зато этот простой прибор может стать незаменимым помощником! Поэтому берите скорее его, крутите, тренируйтесь, ведь скоро лето, а это хорошее время проверить свои знания и устроить соревнования по ориентированию!
Для закрепления полученной информации посмотрите видео-урок, и если что-то до сих пор было непонятно, то после просмотра все обязательно прояснится.
Друзья, не забудьте подписаться на новости блога, чтобы не пропустить новые интересные статьи! И присоединяйтесь к нам «ВКонтакте »!
«ШколаЛа» ненадолго прощается с вами с пожеланиями хороших путешествий!
Евгения Климкович.
История изобретения компаса уходит далеко в прошлое. Первое описание компаса сделал в III веке до нашей эры китайский философ Хэнь Фэй-цзы. Это была разливательная ложка, сделанная из магнетита с узкой ручкой, по форме похожая на шар. Ее устанавливали на пластину из меди и дерева, на которой была сделана разметка знаков зодиака. При этом ручка находилась на весу и могла крутиться по кругу. Ложку приводили в движение, и она всегда при остановке указывала на юг. Это был самый первый компас в мире.
В середине XI столетия в Китае изготовили из искусственного магнита плавающую стрелку. Чаще всего она имела форму рыбы. Ее опускали вводу, где она плавала. Голова рыбки всегда указывала на юг. В тоже время ученый из Китая Шэнь Гуа придумал несколько вариантов компаса. Он намагничивал швейную иглу и с помощью воска крепил ее к висящей нити из шелка. Это был более точный компас, так как было уменьшено сопротивление, возникающее при повороте. В другом варианте он предлагал эту иголку насадить на шпильку. На основании своих опытов изобретатель Шэнь Гуа заметил, что стрелка показывает на юг с небольшим отклонением. Он смог объяснить это разницей между магнитным и географическим меридианом. Позже ученые научились высчитывать это отклонение для разных частей Китая. В XI столетии на многих китайских кораблях стояли плавающие компасы. Их располагали на носу корабля, чтобы капитан всегда мог смотреть на его показания.
В XII веке китайским изобретением воспользовались арабы, а в XIII веке - европейцы. В Европе первыми узнали о компасе итальянцы, потом испанцы, французы, а затем англичане и немцы. Тогда компас представлял собой пробку и намагниченную иголку, плавающую в емкости с водой. Вскоре, чтобы защитить от ветра, ее стали прикрывать стеклом.
В начале XIV века намагниченную стрелку установили на круг из бумаги, а через некоторое время итальянец Флавио Джойя разделил круг на 16 частей, а затем на 32 сектора. В середине XVI столетия стрелку закрепили на карданном подвесе, для снижения влияния качки, а через столетие в истории компаса отмечено появление вращающейся линейки, что увеличило точность показаний. Компас стал первым прибором навигации для прокладывания пути в открытом море. Это позволило морякам отправляться в далекие плавания через океан.
