Компас — это прибор который определяет стороны света с намагниченной стрелкой, всегда указывает на север. С помощью компаса человек может ориентироваться на местности и определять направление.
Еще в древнем Китае люди пользовались примитивным компасом. Древний китайский компас назывался сыпануть, что в переводе означает «ведающий югом». Это чудо-техники того времени выглядело как ковш с тонким черенком. Ковш находился на медной, хорошо отполированной пластине. На краях пластины были высечены специальные знаки, которые обозначали стороны света. Если дополнительно ковш вращать вокруг точки его соприкосновения с пластиной, то в момент остановки черенок будет указывать на юг. Форма ковша была выбрана совсем не случайно. Она была скопирована с формы созвездия Большой Медведицы, что называлось в Китае «Небесным Ковшом».
Современный компас
Современный компас намного точнее. В нем используются свойства магнита. Магнит, это сделанный из железа или других специальных материалов, предмет обладающих магнитными свойствами, имеет два полюса. Если приподнести два магнита друг к другу, то полюса, имеющие одинаковые заряды, будут отталкиваться, а полюса с противоположными зарядами притягиваться.
Стрелка компаса — это магнит, и Земля тоже является магнитом. Максимальное количество магнитных зарядов Земли находится на Северных и Южном магнитных полюсах (они не совпадают с Северным и Южным полюсами географической зоны). Стрелка компаса привлекается к противоположным магнитным зарядам полюсов Земли, и, таким образом, стрелка компаса всегда показывает на север, а другой ее конец — всегда на юг.
Наверное, каждый знает, что такое компас - этот прибор издавна применяется и установлен сейчас буквально в каждом электронном гаджете. Компас напоминает часы, только указывающие не на время, а на направления света: север, юг, запад и восток. Как ни крути, стрелка компаса всегда показывает на север - почему же? Все дело в полюсах и магнитном поле Земли.
Для чего используют компас?
Компас - весьма полезное устройство, когда нужно сориентироваться в незнакомой местности - в море, в лесу или в пустыне. Морские путешественники и экспедиторы используют этот прибор с XIV века. Синяя стрелка или магнитная сторона, как правило, всегда показывает на северный горизонт (N - north), красная стрелка - на юг (S - south). С лева направо стрелки указывают на запад и восток (W - west, E - east). Также бывают и промежуточные направления - северо-запад, юго-восток и так далее.
Так почему стрелка компаса всегда показывает на север? Вообще, направление компаса указывает не на действительный полюс, проходящий через ось вращения Земли, а на полюс магнитный. Основой работы прибора является магнитное поле планеты, а не географические полюса. Так, если направиться по компасу прямо на север, дорога приведет к острову Сомерсет, который находится в 2,1 тысяч километрах от действительного географического северного полюса. Кроме того, эта точка постепенно "дрейфует" на 0,5 % каждое десятилетие.
Ориентиры прибора работают по принципу магнитов, то есть Земли и намагниченного указателя - вот почему стрелка компаса всегда показывает на север.
История создания
Создание компаса относят к европейским изобретателям XII века. Изначально механизм был весьма лаконичным: намагниченная стрелка, закрепленная на пробке, была помещена в сосуд с водой. Затем ориентир в виде стрелки стали закреплять на дне чаши и устанавливать по оси координат.
Значительно усовершенствован ориентир направлений света был в XIV веке итальянским капитаном Флавио Джойем: был создан циферблат и размещен намагниченный указатель на шпильке.
По летописям Древнего Китая компасы были созданы намного раньше - за два или три тысячелетия до нашей эры. Согласно легенде, император Хуан-ди нашел путь из пустыни с помощью компаса. Во время преследований монгольской армии их войска сбились с пути и заблудились в пустыне. У Хуан-ди была фигурка в виде человечка, всегда указывающей на юг. Закрепив человечка на колеснице, он повел свои войска по указанному направлению и вывел их из пустыни.
Показатели компаса
Всегда ли стрелка компаса показывает на север? Оказывается, нет. Устройство может указывать направление неточно при различных обстоятельствах. Например, при солнечной активности - магнитных бурях или солнечных ветрах. Стрелка компаса может некорректно показывать также возле электронных гаджетов, которые при работе создают некое электромагнитное поле.
В так называемых зонах магнитных аномалий - в Курске или Медведицкой гряде, компас и вовсе теряет всякую координацию: начинает показывать север вместо южной стороны, или запад вместо востока. Помимо прочего, основанием неправильной работы компаса могут быть магниты или металлические предметы, находящиеся около прибора.
Таким образом, компас, как механическое устройство, может варьировать показатели, в зависимости от содержания металлических, железосодержащих веществ, магнитных полей Земли или солнечной активности.
Гироскопический компас
Компасы изготавливаются не только на основании магнитов, их еще делают по принципу гироскопа - устройства с вращающимся диском (пример: волчок или юла). Эти приборы, которые еще называют - гирокомпасы, широко распространены в ракетной технике или в морской навигации.
В гироскопических приборах всегда отражается истинный полюс, куда и показывает стрелка компаса. Другими словами, это точка, через которую проходит ось, вокруг которой вращается Земля. Преимуществом гироскопических компасов является их меньшая чувствительность к магнитным полям, которые могут вызвать какие-либо металлические детали, например, части корабля или судна.
Электронного же типа компасы с GPS-навигатором используются в смартфонах или других гаджетах.
Итак, если подытожить, почему стрелка компаса всегда показывает на север. Максимальное количество зарядов находится на магнитных полюсах Земли. Исходя из этого, указатель компаса перераспределяется по меридиану на противоположные заряды - на север и юг.
Наука и механика, Июнь 1935
"Верно, как и то, что стрелка компаса направлена на полюс" - поётся в старой песни, это означает, что моряк может доверять компасу, стрелка которого указывает на истинный север. Но когда Христофор Колумб совершил свой знаменитый первый рейс, он узнал, что в различных частях мира компас не указывает в одном и том же направлении. В Европе компас указывал на север, а в Америке он указывал другое направление. В наше время стрелка компаса указывает на север в Америке, но не в Европе. Кроме того, существуют некоторые места, в которых стрелка компаса так же указывает неверное направление.
Верно также и то, что компас не всегда указывают в одном и том же направлении даже в том же самом месте, время от времени в течении дня оно немного меняется. И сила магнитного поля Земли притягивает стрелку компаса сильнее то в одно, то в другое время. Короче говоря, Земля является постоянным магнитом, но параметры и положение которого время от времени слегка изменяются.
Земля имеет два магнитных полюса, но они находятся не совсем точно друг напротив друга. Один из них находится на севере Соединённых Штатов, на берегах Ледовитого океана, а другой находится в Антарктиде. Эти полюса медленно перемещаются, со временем они поменяются местами. Но если бы стрелку компаса притягивал огромный кусок железа в Земле на глубине пару тысяч километров, то можно было бы ожидать, что магнитное поле было бы достаточно однородным.
В настоящее время учёные обращают своё внимание на космическое пространство над нами и его влияние на стрелку компаса. Мы знаем, что, солнечная активность влияет на радиоволны, что в ионосфере протекают электрические токи, вызванные солнечным ветром - электрическими частицами, летящими от Солнца. Эти токи, порождающие магнитное поле и отклоняют стрелку компаса. Электрические волны, постоянно идущие по всему Земному шару, сильнее около трёх часов дня и они перемещаются по всей планете, находясь между наблюдателем и Солнцем. Однако мы не можем использовать токи, протекающие в ионосфере для своих целей, хотя если бы это удалось, то они обеспечили бы всю нашу потребность в необходимой электроэнергии.
Загрузка...
