2017
Boussole (dans le discours professionnel des marins : boussole) est un appareil qui facilite l'orientation au sol. Il existe trois types de compas fondamentalement différents : le compas magnétique, le gyrocompas et le compas électronique.
Histoire de la création
Vraisemblablement, la boussole a été inventée en Chine en 2000 avant JC. e et était utilisé pour indiquer la direction du mouvement à travers les déserts. En Europe, l'invention de la boussole remonte aux XIIe-XIIIe siècles. , cependant, son dispositif restait très simple : une aiguille magnétique montée sur un bouchon et descendue dans un récipient contenant de l'eau. Dans l'eau, le bouchon avec la flèche était orienté dans le sens souhaité. Au début du 14ème siècle. L'Italien F. Gioia a considérablement amélioré la boussole. Il a placé l'aiguille magnétique sur une épingle verticale et a attaché un cercle lumineux à l'aiguille - une bobine divisée le long de la circonférence en 16 points. Au 16ème siècle Ils ont introduit la division de la bobine en 32 points et ont commencé à placer la boîte avec la flèche dans un cardan pour éliminer l'influence du tangage du navire sur la boussole. Au 17ème siècle La boussole était équipée d'un radiogoniomètre - une règle diamétrale rotative avec des viseurs aux extrémités, fixée en son centre sur le couvercle de la boîte au-dessus de la flèche.
Boussole, un dispositif pour déterminer les directions horizontales au sol. Utilisé pour déterminer la direction dans laquelle un navire, un avion ou un véhicule terrestre se déplace ; la direction dans laquelle marche le piéton ; directions vers un objet ou un point de repère. Les boussoles sont divisées en deux classes principales : les boussoles magnétiques du type à aiguille, qui sont utilisées par les topographes et les touristes, et les boussoles non magnétiques, comme le gyrocompas et le radio-compas.
Boussole nautique espagnole - 1853
Carte boussole. Pour déterminer les directions, la boussole dispose d'une carte - une échelle circulaire avec 360 divisions (correspondant à un degré angulaire chacune), marquée de manière à ce que le compte à rebours se fasse dans le sens des aiguilles d'une montre à partir de zéro. La direction vers le nord (nord, N ou S) correspond généralement à 0, vers l'est (est, O, E ou B) - 90, vers le sud (sud, S ou S) - 180 , à l'ouest (ouest, W ou Z) – 270. Ce sont les principaux points cardinaux (points cardinaux). Entre elles, il y a des directions « quart » : nord-est, ou NE (45), sud-est, ou SE (135), sud-ouest, ou SE (225) et nord-ouest, ou NW (315). ). Entre les directions principale et quarte, il y a 16 directions « principales », comme le nord-nord-est et le nord-nord-ouest (autrefois, il y avait 16 points supplémentaires, comme « nord-ombre-ouest », appelés simplement points).
Compas magnétique.
Principe de fonctionnement. Dans un dispositif indicateur de direction, il doit y avoir une direction de référence à partir de laquelle toutes les autres sont mesurées. Dans un compas magnétique, cette direction est la ligne reliant les pôles Nord et Sud de la Terre. La tige magnétique se dirigera dans cette direction si elle est suspendue de manière à pouvoir tourner librement dans le plan horizontal.
Boussole pointeur. Il s’agit du type de compas magnétique le plus courant. Il est souvent utilisé en version de poche. Une boussole à pointeur possède une fine aiguille magnétique montée librement en son milieu sur un axe vertical, lui permettant de tourner dans un plan horizontal. L'extrémité nord de la flèche est marquée et la carte est fixée coaxialement à celle-ci. Lors de la mesure, la boussole doit être tenue à la main ou montée sur un trépied de manière à ce que le plan de rotation de la flèche soit strictement horizontal. Ensuite, l’extrémité nord de la flèche pointe vers le pôle nord magnétique de la Terre. Une boussole adaptée aux topographes est un instrument de radiogoniométrie, c'est-à-dire dispositif de mesure de l'azimut. Il est généralement équipé d'un télescope que l'on fait tourner jusqu'à ce qu'il soit aligné avec l'objet souhaité, afin de lire ensuite l'azimut de l'objet à l'aide de la carte.
Boussole liquide. La boussole liquide, ou boussole à carte flottante, est la plus précise et la plus stable de toutes les boussoles magnétiques. Il est souvent utilisé sur les navires de mer et est donc appelé navire.
Boussole à liquide (de navire) : Le plus précis et le plus stable de tous les types de compas magnétique. 1 – trous pour faire déborder le liquide de boussole lorsqu'il se dilate ; 2 – bouchon de remplissage ; 3 – butée en pierre ; 4 – bague intérieure du joint universel ; 5 – carte ; 6 – bouchon en verre ; 7 – marqueur de ligne de cap ; 8 – axe de la carte ; 9 – flotteur ; 10 – disque de joug ; 11 – aimant ; 12 – marmite; 13 – chambre d'expansion.
La carte flotte à la surface du liquide de la boussole. Le liquide, de plus, calme les vibrations de la carte provoquées par le tangage. L'eau ne convient pas au compas d'un navire car elle gèle. Un mélange de 45 % d'alcool éthylique avec 55 % d'eau distillée, un mélange de glycérine avec de l'eau distillée ou un distillat de pétrole de haute pureté est utilisé.
Habitacle : Support de compas marin, le compas marin est généralement installé dans le joint universel. L'habitacle est fixé de manière rigide et sécurisée au pont du navire, généralement sur l'axe médian du navire.
Comptabilisation des corrections de boussole. Actuellement, différentes méthodes sont utilisées pour prendre en compte les corrections de la boussole. Tous sont également bons et il suffit donc de n'en citer qu'un seul, adopté par l'US Navy. Les écarts et déclinaisons magnétiques vers l'est sont considérés comme positifs et vers l'ouest - négatifs.
Re-bonjour, chers amis ! Deviner l'énigme!
Quand cet ami est avec toi,
Vous pouvez le faire sans routes
Marcher vers le nord et le sud
À l'ouest et à l'est !
L'avez-vous deviné ? Voici un indice pour vous ! Il s'agit d'un appareil qui vous aide à naviguer dans la zone, à ne pas vous perdre dans la forêt et à retrouver votre chemin. Eh bien, bien sûr, c'est une boussole !
Quelqu'un pourrait sourire : pourquoi utiliser une simple boussole aujourd'hui, si dans le monde des dernières technologies, vous pouvez ouvrir la voie avec des navigateurs modernes !
Bien sûr, vous devez rester dans l’air du temps et vous faciliter la vie à l’aide de gadgets techniques à la mode. Mais que se passerait-il si soudainement, dans une forêt profonde, la batterie du supraconducteur s’épuisait et que vous n’en aviez plus une de rechange avec vous ? Ou la connexion GPS échouera-t-elle ? Comment alors? Même si cela n'est pas utile, chacun de nous devrait au moins savoir comment utiliser une boussole afin de pouvoir l'utiliser facilement en cas de besoin.
Plan de cours:
Comment est née la boussole ?
Avant de vous apprendre à utiliser correctement cet appareil simple, je voudrais vous dire brièvement qui a inventé cette petite chose qui vous aide à vous repérer.
Selon vous, où est née la boussole ? Vous n’allez pas le croire, mais les Chinois sont de nouveau là ! Selon certains faits disponibles, parmi eux, des instruments préhistoriques permettant de déterminer les directions cardinales seraient apparus avant même notre ère. Plus tard, à partir du Xe siècle, les Chinois l’utilisaient pour déterminer le bon chemin dans le désert.
De Chine, la boussole a migré vers les marins arabes, qui avaient tellement besoin d'un guide. Un objet magnétisé placé dans l’eau s’est tourné vers l’autre côté du monde.
Les Européens ont trouvé l'appareil nécessaire au XIIIe siècle et l'ont amélioré. L'italien Gioia a réalisé le cadran et l'a également divisé en 16 parties. De plus, il fixa la flèche sur une fine épingle et recouvrit le bol de l’instrument de verre, y versant de l’eau.
De nombreuses années ont passé depuis, les scientifiques ont constamment amélioré la boussole, mais l'idée européenne elle-même n'a pas changé aujourd'hui.
Quels types de boussoles existe-t-il ?
Les types de guides dépendent de l'endroit où ils sont utilisés.
Appareils magnétiques
Appareils électromagnétiques
Ils fonctionnent par induction magnétique et sont utilisés dans les avions et les navires. Ils ne sont pas magnétisés par le métal, ils donnent donc moins d'erreurs.
Gyrocompas
Ils fonctionnent à l'aide d'un appareil spécial appelé gyroscope. Il s'agit d'un appareil qui répond aux changements d'angle d'orientation. De tels appareils sont utilisés dans les transports maritimes et les fusées.
Boussole électronique
Il s'agit d'un nouveau produit des dernières décennies, qui ressemble déjà davantage à un navigateur, car il capte le signal d'un satellite.
Comment fonctionne une boussole ordinaire ?
Pour apprendre à naviguer, vous devez comprendre ce qu'est une boussole ordinaire et comment elle fonctionne. Je propose de considérer le modèle bien connu d'Hadrien.
Le dispositif magnétique est constitué d'un corps et d'une aiguille située au centre sur laquelle repose la flèche. Le plus souvent, cette flèche est peinte en deux couleurs : une pointe est bleue et l'autre est rouge. Une boussole qui fonctionne correctement a toujours une flèche bleue pointant vers le nord, tandis qu'une flèche rouge pointe donc exactement à l'opposé : vers le sud.
Il y a aussi une échelle. C'est ce qu'on appelle un membre et se compose de nombres. L'échelle extérieure des nombres est divisée par divisions de 0 à 360. Il s'agit du degré, ou de l'angle, de rotation de la flèche. La direction du mouvement en est déterminée. De plus, les directions cardinales peuvent être signées sur le membre en lettres majuscules russes ou anglaises :
— C ou N indique le nord,
- Yu ou S signifie sud,
— B ou E pointe vers l'est,
— W ou W indique où se trouve l'ouest.
Avant d'utiliser la boussole, celle-ci est vérifiée. Pour vous assurer que votre appareil fonctionne sans erreur, vous devez le placer sur une surface horizontale et attendre que la flèche se fige, indiquant où se trouve le nord. Approchez tout objet métallique de l'appareil. Sous l’influence d’un aimant, la flèche va dévier dans sa direction. Ensuite, nous retirons le métal du champ d'action et observons notre flèche.
Si notre boussole fonctionne correctement, la flèche reviendra certainement à sa position d'origine vers le nord.
C'est important! Le compas magnétique ne doit pas être utilisé à proximité de lignes électriques ou de voies ferrées. La flèche commence à atteindre le métal, le mécanisme ne fonctionne donc pas correctement.
Apprendre à marcher avec une boussole
Vous pouvez apprendre à utiliser une boussole avant de partir pour un long voyage avec celle-ci dans votre appartement. Voici donc une courte instruction qui vous aidera à maîtriser cet appareil simple et à l'utiliser pour revenir de votre voyage en toute sécurité.
Ici se termine notre travail avec la boussole. Nous allons dans la pièce voisine pour cueillir des champignons et des baies. Quand vient le temps de rentrer chez nous, nous sortons notre boussole et commençons à chercher le bon chemin.
- Nous plaçons la boussole sur la paume de notre main. Placez la flèche vers le nord.
- Nous construisons une ligne de retour : par le centre nous connectons deux nombres : le point azimut et celui qui indiquait notre mouvement initial, à savoir vers la « forêt voisine ».
- Nous revenons là où l'azimut est dirigé.
Si vous êtes revenu au point d'origine jusqu'au point de repère conventionnel, vous pouvez alors partir en voyage en toute sécurité. Si au lieu de la cuisine d’où vous venez, vous retournez soudainement à la salle de bain, alors il est encore trop tôt pour aller dans la forêt. Il faut s'entraîner.
C'est important! Si votre chemin est sinueux et tourne souvent dans un sens ou dans l'autre, les voyageurs expérimentés conseillent de le diviser en sections, de choisir un point de repère distinct pour chaque section et de noter ses données. Il sera plus facile de revenir d'un point à l'autre.
Comment transférer un chemin sur une carte ?
Certains touristes trouvent pratique de suivre une carte avec des symboles. Parfois, cela est simplement nécessaire lorsque vous ne connaissez pas les coordonnées exactes et que l'emplacement souhaité n'est dessiné que graphiquement. Comment le retrouver à plusieurs kilomètres ? Vous devez transférer votre cours sur une carte ordinaire.
- Placez la carte sur une surface plane.
- Placez la boussole au-dessus de la carte de manière à utiliser son bord comme une ligne reliant votre position actuelle à votre destination.
- Nous tournons l'appareil jusqu'à ce que la flèche touche l'indicateur nord. Mais! Le pointeur ne se trouve pas sur l'appareil lui-même, mais un pointeur vers la direction nord dessinée sur la carte (ce qu'on appelle le nord géographique).
- Dès que la flèche de l'appareil se connecte avec la flèche dessinée sur la carte, on regarde le numéro - l'azimut, indiquant l'endroit où l'on va.
- Nous mémorisons le numéro de destination et retirons la carte.
Naviguer sur la carte est également utile lorsque vous vous perdez. Pour cela, il suffit de trouver sur papier un repère à proximité duquel vous vous trouvez, par exemple, une rivière ou une route, et à l'aide des instructions décrites ci-dessus, de vous rendre à l'endroit souhaité.
L’Occident et l’Orient m’ont séduit.
Mais je ne les ai jamais cru !
J'ai marché et navigué sur des centaines de kilomètres et de routes,
Mais l'âme a toujours hâte d'aller vers le nord !
C'est vrai que chacun a un chemin,
Oui, ce n’est pas souvent simple et familier !
Et parcourez-le, ne vous perdez pas, ne vous détournez pas,
Quelqu’un de magnétisé comme moi peut le faire !
Etes-vous sûr qu'il n'y a rien de compliqué à utiliser une boussole ?! Mais ce simple appareil peut devenir un assistant indispensable ! Alors allez-y vite, faites-le tourner, entraînez-vous, car l'été arrive, et c'est le bon moment pour tester vos connaissances et organiser une course d'orientation !
Pour consolider les informations reçues, regardez la leçon vidéo, et si quelque chose n'était toujours pas clair, après avoir regardé, tout deviendra certainement plus clair.
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« ShkolaLa » vous fait ses adieux pour une courte période en vous souhaitant un bon voyage !
Evguenia Klimkovitch.
Les gens modernes n'ont aucun problème à déterminer leur emplacement avec une grande précision - vous pouvez, par exemple, utiliser des appareils équipés d'un capteur GPS ou GLONASS. Cependant, dans les temps anciens, les gens rencontraient des problèmes lorsqu’ils parcouraient de longues distances. Il était particulièrement difficile de naviguer lorsqu'on voyageait dans les déserts ou lorsqu'on naviguait en pleine mer, où il n'y avait aucun repère connu. En conséquence, les voyageurs pourraient facilement se perdre et mourir. Déjà après le début de l'ère des grandes découvertes géographiques aux XVIe et XVIIe siècles. les marins perdaient souvent des îles déjà découvertes ou les cartographiaient plusieurs fois, sans parler des anciens marins.
Bien sûr, même dans les temps anciens, les gens trouvaient encore des moyens de déterminer les directions cardinales ; l'observation du Soleil et des étoiles y aidait avant tout. On a remarqué depuis longtemps que même si les étoiles changent de position, l'une des étoiles, à savoir l'étoile du Nord, est toujours au même endroit. Ils ont commencé à déterminer la direction vers le nord à l'aide de cette étoile. Mais que se passe-t-il si le ciel est couvert de nuages et que ni le soleil ni les étoiles ne sont visibles ? La direction du mouvement ne peut pas être déterminée ; le navire dévie de sa trajectoire et peut naviguer complètement dans la mauvaise direction. Par conséquent, les expéditions lointaines étaient une activité très dangereuse jusqu'à l'apparition de la boussole, et ce n'est pas un hasard si ce n'est qu'après que les marins ont commencé à l'utiliser que tous les coins de notre planète ont été découverts et explorés. Quand et par qui la boussole a-t-elle été inventée ?
Le principe de fonctionnement de la boussole repose sur le fait que la Terre possède un champ magnétique et ressemble à un grand aimant. Une boussole possède une aiguille magnétique qui, dans le champ magnétique terrestre, pointe toujours dans la direction des pôles magnétiques, situés à proximité des pôles géographiques. Ainsi, à l'aide d'une boussole, vous pouvez déterminer la direction vers les points cardinaux. Il existe dans la nature un matériau qui possède des propriétés magnétiques, à savoir la magnétite (minerai de fer magnétique).
magnétite
La propriété des morceaux de magnétite d'être attirés les uns par les autres, ainsi que par les objets en fer, a longtemps été remarquée par l'homme. Par exemple, l'ancien philosophe grec Thalès Milet a écrit à ce sujet dans ses œuvres du 6ème siècle. avant JC e., cependant, il n'a trouvé aucune utilisation pratique pour les aimants. Et les Chinois l'ont trouvé.
On ne sait pas avec certitude quand les Chinois ont inventé la boussole, mais sa première description qui a survécu jusqu'à nos jours remonte au IIIe siècle avant JC. e. Une ancienne boussole chinoise ressemblait à une cuillère en magnétite montée sur une plaque de cuivre polie. Il ressemblait à ceci :
boussole chinoise ancienne
La cuillère tourna et au bout d'un moment elle s'arrêta de sorte que son extrémité pointait vers le sud. De plus, au départ, la boussole en Chine n'était pas du tout utilisée pour la navigation, mais dans le système mystique du Feng Shui. En Feng Shui, il est très important d'orienter correctement les objets vers les directions cardinales, et à cet effet une boussole a été utilisée.
Il a fallu beaucoup de temps avant que la boussole ne soit améliorée et ne commence à être utilisée pour les voyages, d'abord sur terre puis en mer. Au lieu d'un morceau de magnétite, ils ont commencé à utiliser une aiguille de fer magnétisée, qui était suspendue à un fil de soie ou descendue dans un récipient contenant de l'eau, où, flottant à la surface, elle tournait en direction du pôle magnétique. Des améliorations importantes de la boussole, ainsi qu'une description de la déclinaison magnétique (c'est-à-dire la déviation de la direction vers les pôles magnétiques et géographiques) ont été apportées par le scientifique chinois Shen Gua au XIe siècle. C'est après cela que la boussole a commencé à être activement utilisée par les marins chinois. C'est grâce à eux que la boussole est devenue connue des Arabes et au XIIIe siècle. Le célèbre voyageur Marco Polo a apporté une boussole de Chine en Europe.
En Europe, la boussole a été améliorée. Ils ont commencé à installer la flèche sur une épingle et ont ajouté une échelle divisée en points pour indiquer plus précisément la direction. Dans les versions ultérieures, la boussole a commencé à être installée sur une suspension spéciale (appelée cardan) afin que le tangage du navire n'affecte pas les lectures.
boussole de bateau antique
L'avènement de la boussole a donné une impulsion considérable au développement de la navigation en Europe et a aidé les marins européens à traverser les océans et à découvrir de nouveaux continents.
Ma connaissance de cet appareil simple et mystérieux a eu lieu dans ma lointaine et merveilleuse enfance, lorsque toute la famille allait cueillir des champignons. On m'a donné un simple permis d'étudiant boussole et a fourni des instructions sur orientation du terrain. Ayant réussi à me perdre, j'ai sorti l'appareil de navigation, j'ai libéré la précieuse flèche et je suis allé dans la direction indiquée. Heureusement, l'affaire s'est bien terminée - ils m'ont trouvé. Voyons ensemble ce qu'est cette boussole et, avec son aide, faisons un petit voyage dans le passé.
Qu'est-ce qu'une boussole ?
C'est spécial un appareil capable d'indiquer la direction des pôles magnétiques terrestres quel que soit votre emplacement. Les marins, pour souligner leur différence avec les habitants de la terre, affichent la prononciation « kompAs ».
Structurellement, les boussoles sont :
- magnétique. La boussole la plus courante et la plus simple à fabriquer. Son action repose sur l'une des propriétés d'un aimant - la flèche de l'appareil est toujours parallèle aux lignes du champ magnétique de la planète(vous vous souvenez des expériences scolaires avec de la limaille de fer ?) ;
- électromagnétique. Ces boussoles fonctionnent comme des générateurs électriques et, contrairement à ce qui précède, non influencé par d'autres aimants. Un tel dispositif a été testé pour la première fois avec succès en 1927 par Charles Lindbergh lors de son célèbre vol à travers l'océan Atlantique ;
- gyrocompas. Fondé basé sur le principe du gyroscope, de tels dispositifs sont largement utilisés dans la navigation maritime. Ils ont la particularité importante de pointer non pas vers le pôle magnétique, mais vers le pôle géographique..
Invention de la boussole
Il existe plusieurs théories concernant l'apparition de la boussole (par exemple, les adeptes des mystères samothraciens au 3ème siècle avant JC connaissaient les propriétés d'un aimant et l'utilisaient dans leurs rituels, et les fouilles des camps de peuples nomades de la Méditerranée indiquent leur familiarité avec la « flèche magique »), mais néanmoins, tient la palme dans cette affaire. Le premier compas magnétique a vu le jour sous le règne de Dynastie Song (960-1279 après JC). Malgré la description détaillée de son appareil par le scientifique Shen Ko, le véritable inventeur de cet ingénieux appareil est hélas inconnu.
Instructions
L’idée de créer une boussole appartient aux anciens Chinois. Au 3ème siècle avant JC. l'un des philosophes chinois a décrit ainsi la boussole de cette époque. Il s'agissait d'une cuillère verseuse en magnétite, dotée d'un manche fin et d'une partie sphérique convexe bien polie. La cuillère reposait avec sa partie convexe sur la même surface soigneusement polie d'une plaque de cuivre ou de bois, tandis que le manche de la plaque ne se touchait pas, mais pendait librement au-dessus d'elle. De cette façon, la cuillère pourrait tourner autour de sa base convexe. Sur la plaque elle-même, les directions cardinales étaient dessinées sous forme de signes du zodiaque. Si vous poussiez spécifiquement le manche de la cuillère, elle commençait à tourner et lorsqu'elle s'arrêtait, le manche pointait toujours exactement vers le sud.
Au XIe siècle, tout le monde en Chine a inventé une aiguille de boussole flottante. Il était fabriqué à partir d’un aimant artificiel, généralement en forme de poisson. Elle a été placée dans un bateau avec de l'eau, où elle flottait librement, et lorsqu'elle s'arrêtait, elle pointait toujours la tête vers le sud. D’autres formes de boussole ont été inventées au même siècle par le scientifique chinois Shen Gua. Il proposa de magnétiser une aiguille à coudre ordinaire sur un aimant naturel, puis de fixer cette aiguille au centre du corps sur un fil de soie à l'aide de cire. Cela entraînait moins de rotations de l'aiguille que dans l'eau, et la boussole indiquait donc une direction plus précise. Un autre modèle proposé par le scientifique consistait à l'attacher non pas à un fil de soie, mais à une épingle à cheveux, ce qui rappelle davantage la forme moderne d'une boussole.
Presque tous les navires chinois du XI étaient équipés de compas flottants. C'est sous cette forme qu'ils se sont répandus à travers le monde. Ils ont été adoptés pour la première fois par les Arabes au XIIe siècle. Plus tard, l’aiguille magnétique s’est fait connaître dans les pays européens : d’abord en Italie, puis au Portugal, en Espagne, en France et plus tard en Angleterre et en Allemagne. Au début, une aiguille magnétisée sur un morceau de bois ou de liège flottait dans un récipient rempli d'eau, puis ils ont décidé de recouvrir le récipient de verre et, plus tard encore, ils ont imaginé de placer une aiguille magnétique sur un point au centre d'un cercle de papier. . Ensuite, la boussole a été améliorée par les Italiens, une bobine y a été ajoutée, qui a été divisée en 16 (plus tard 32) secteurs égaux pointant vers les directions cardinales (d'abord 4, puis 8 secteurs pour chaque côté).
Le développement ultérieur de la science et de la technologie a permis de créer une version électromagnétique de la boussole, plus avancée dans le sens où elle ne prévoit pas d'écarts dus à la présence de pièces ferromagnétiques dans le véhicule sur lequel elle est utilisée. En 1908, l'ingénieur allemand G. Anschutz-Kampfe créa un prototype de gyrocompas dont l'avantage était d'indiquer la direction non pas vers le pôle nord magnétique, mais vers le véritable pôle géographique. Le gyrocompas est presque universellement utilisé pour la navigation et le contrôle des grands navires. L'ère moderne des nouvelles technologies informatiques a permis de proposer une boussole électronique dont la création est principalement associée au développement d'un système de navigation par satellite.
