História vzhľadu kompasu pre deti. Kedy a kde presne bol vynájdený magnetický kompas?
Pušný prach, tlač, papier a kompas... Verí sa, že tieto veci boli „štyri veľké čínske vynálezy“, ktoré ovplyvnili dnešný obraz civilizovaného sveta. Je absurdné popierať užitočnosť zariadenia schopného určiť svetové strany, ale je to kompas skutočne potrebný teraz, keď satelitná komunikácia, navigátory, geografické zacielenie v každom smartfóne a všeobecná úroveň technologického rozvoja ponúkajú dokonalé spôsoby, ako vyriešiť problém. rovnaké problémy? Možno je miesto kompasu v múzeu, vedľa astrolábu a modelu starovekej galéry?
Historické pozadie
Tento predmet je ľudstvu známy už veľmi dlho: prvá zmienka o kompase pochádza z čias čínskej dynastie Song (10-13 storočia n. l.), keď šípka namontovaná na zvislej osi začala pomáhať pri navigácii v púšť.
Námorný kompas bol prvýkrát opísaný v 13. storočí a od stredoveku ho začali aktívne využívať európski stavitelia lodí pri cestovaní. Predtým, ako sa Číňania naučili využívať magnetickú príťažlivosť Zeme na svoje účely, vyrobili takzvané „vozy s orientáciou na juh“ – vysoko komplexné nemagnetické navigačné zariadenia, ktorých činnosť bola založená na princípe spätnej väzby. S vynálezom kompasu bolo možné rýchlo a ľahko pochopiť, ktorým smerom sa pohybovať.
Ako funguje kompas?
Pôvod moderného názvu je spôsobený staroanglickým slovom „compass“, ktoré v 13.-14. storočí znamenalo „kruh“. Aj žiaci druhého stupňa dnes vedia, že „kompas ukazuje, kde je sever“, ale ako to robí?
Existencia zariadenia je spôsobená prítomnosťou magnetického poľa v blízkosti Zeme, pozdĺž ktorého osí (rovnobežne s nimi) sa strelka kompasu rozprestiera. Uľahčujú to magnety umiestnené vo vnútri zariadenia. Kovová šípka je vlastne tento magnet, ktorý na jednej strane odpudzuje a na druhej strane priťahuje planétu, ako dva malé magnety v detskej hre. V závislosti od typu kompasu môže strelka plávať v kvapaline (známy trik s ihlou a papierom, v skutočnosti primitívne navigačné zariadenie), pracovať pomocou rámov s vinutím (ako elektrický generátor) alebo gyroskopov.
Klasický magnetický kompas je okrúhla plastová alebo mosadzná krabička. V jeho strede je oceľový čap, na ktorom sa šípka otáča (je zmagnetizovaná). Zvyčajne je osadený kúskom achátu alebo iného materiálu, ktorý znižuje trenie medzi čapom a šípom. Konštrukcia je uzavretá sklom a pod ukazovateľom šípky je brzdová páka, ktorá ju pevne zaisťuje v nefunkčnej polohe.
Na „ciferníku“, to znamená na dne škatule, je číselník - značky s delením od 0 do 360 ° (v krokoch po 5-15 °), strany horizontu a priemery kolmé na seba. Tradične je šípka namaľovaná v dvoch farbách: studená modrá bude smerovať na sever a červená na horúci juh, ale existujú šípky, ktoré sú jednoducho nasmerované alebo označené na jednej strane. Svetové strany sa najčastejšie označujú latinskými písmenami: S - sever, S - juh, Z - západ a V - východ.
Druhy kompasov
Malé kompasy sú často vybavené remienkom, aby sa dali nosiť ako hodinky, zatiaľ čo veľké kompasy sú umiestnené v puzdre, ktoré chráni zariadenie pred poškodením a vlhkosťou. Určenie polohy je jednoduché: musíte uvoľniť brzdu a šípka sa prestane otáčať a udávať smer. Stojí za to pamätať na rušenie v blízkosti elektrického vedenia, železničných tratí atď.
Okrem základného sú známe aj ďalšie typy zariadení:
- Magnetické kompasy. Turistický (napríklad kedysi populárny Andrianov kompas je klasickým príkladom magnetických interakcií), vojenský, presnejšie určujúci azimut. Okrem stupnice majú aj pravítko, mieridlá, zväčšovacie šošovky.
- Geologické, horské kompasy, Bruntonov kompas. V nich je stupnica umiestnená proti smeru hodinových ručičiek. Zariadenie je namontované na obdĺžnikovej doske (mosadznej alebo plastovej) a používa sa na určenie sklonených uhlov dopadu vrstiev hornín. Takéto kompasy majú polovičnú končatinu a sklonomer (olovnica).
- Gyroskopické kompasy. Pracujú pomocou gyroskopov a ukazujú smer nie k magnetickému, ale k skutočnému pólu Zeme. Takéto zariadenia sú inštalované na námorných plavidlách a lietadlách, pretože sú odolné voči otrasom a kývaniu (na rovnaké účely je určený pelorus - konzola pre kompas, ktorá je na ňom inštalovaná v kardanovom závese);
- Exotické možnosti. Astronomický kompas, ktorý určuje polohu podľa hviezd, kompas - geodetický typ na meranie uhlov pri streľbe na zemi a iné.
- Moderné elektronické úpravy. Určujú súradnice prostredníctvom navigačných satelitných systémov (potrebné sú minimálne tri satelity) a sú vybavené rôznymi programami, ktoré premenia kompas na výkonné multifunkčné zariadenie.
Prečo potrebujete kompas v modernej realite?
Hlavnou vlastnosťou, ktorá odlišuje obyčajný magnetický kompas od iných prístrojov a robí ho nepostrádateľným aj v našom technologickom veku, je jeho absolútna nezávislosť od akýchkoľvek vonkajších zdrojov energie. Na určenie vašej polohy nepotrebujete batériu ani elektrickú sieť, nemusíte sa báť, že sa pokazí satelitný systém, zlyhá elektronika alebo prestanú fungovať zložité obvody.
Kompas je potrebný predovšetkým tam, kde nie je pripojenie, elektrina alebo civilizácia: na dlhé pešie túry, cestovanie do chránených oblastí, málo prebádaných alebo neznámych oblastí. Aby športovci a turisti neboli závislí od okolností, potrebujú iba kompas a mapu - ale bežný človek, ktorý má približnú predstavu o tom, kde sa nachádza a chce sa dostať do civilizácie, sa bez máp zaobíde.
Moderné kompasy s GPS sú tiež užitočné pri cestovaní - stojí za to zásobiť sa touto aj tradičnou odrodou (ak sa elektronickému stále vybijú batérie), ako aj súborom máp. Na obsluhu elektronického kompasu je potrebné mať zručnosť takejto práce a pre nepripravených je lepšie nezačať sa s ním zoznamovať hneď na túre. Do hôr sa oplatí vyberať športové a horolezecké modely, ktoré ponúkajú špecializované predajne. Zapísať toto nenahraditeľné zariadenie na smetisko dejín je priskoro – ako každý jednoduchý a dômyselný vynález dokáže pomôcť tam, kde zložité obvody nefungujú.
Napriek polomýtickým odkazom na navigačné zariadenie medzi starými Číňanmi, Samotrákmi a Grékmi je zaujímavejšia otázka – kto vynašiel kompas a kedy v jeho modernej podobe? Ak v 12. – 13. storočí bola týmto zariadením magnetizovaná ihla zapichnutá do kúska korkovej kôry plávajúcej vo vode, potom okolo roku 1300 dal obyvateľ talianskeho mesta Amalfi, vtedy slávny kapitán Flavio Gioia, tento navigačný a geografický doplnok vzhľad maximálne blízky moderne. Na hrot ihly nasadil zmagnetizovanú šípku a tento dizajn umiestnil do okrúhlej škatuľky, na dne ktorej bolo vyznačených 16 bodov. O dve storočia neskôr začali námorníci používať tridsaťdva bodové kompasy. Pre zvýšenie presnosti navigačných pozorovaní v 17. storočí bol prístroj vybavený „mieridlom“, ktoré pozostávalo z dvoch diametrálne odlišných mieridiel namontovaných na voľne otočnom pravítku, ktoré malo stred otáčania nad ihlou magnetickej strelky.
Kompas zároveň dostal mnoho užitočných doplnkov, z ktorých jeden sa považuje za záves na kardanovom závese, ktorý znižuje vplyv nakláňania lode na
údaje šípok prístroja.
Kde bol vynájdený gyroskopický kompas?
Prvý gyroskopický kompas si nechal patentovať v roku 1908 nemecký inžinier Hermann Anschutz-Kempfe. Jeho hodnoty nezávisia od polohy magnetických pólov Zeme a nepodlieha magnetickým búrkam a geomagnetickým anomáliám. Dnes gyroskopická navigácia
Magnetický kompas je jedným z najväčších objavov v histórii ľudstva. Práve vďaka tomuto zariadeniu boli možné veľké geografické objavy.
Čo je to kompas a na čo slúži?
Kompas je úžasné zariadenie, pomocou ktorého môžete vždy určiť svoju presnú polohu vzhľadom na svetové strany. Jeho vynález je nepochybne jedným z najväčších výdobytkov ľudstva, vďaka ktorému vznikli všetky veľké geografické objavy. Vynález tohto zariadenia má pre navigáciu rovnaký význam ako začiatok používania pušného prachu vo vojne. Vďaka kompasu sa kartografia dostala na novú úroveň.
Ak chcete presne vytýčiť trasy (predovšetkým po mori), musíte vedieť, kde sa nachádzate a ktorým smerom smerujete. Starovekí námorníci určovali svoju polohu pomocou slnka a hviezd. Nie vždy ich však bolo vidieť. V dávnych dobách sa lode snažili nevychádzať na otvorené more a zdržiavali sa blízko brehov. Pomocou orientačných bodov na brehu námorníci určovali svoju polohu.
Až vynález kompasu a sextantu umožnil dlhé cesty a objavovanie vzdialených krajín. Nie je presne známe, kto vynašiel kompas. Predpokladá sa, že toto zariadenie bolo vynájdené v starovekej Číne. Potom bol však niekoľkokrát vylepšený a zariadenie, ktoré dnes existuje, sa len veľmi málo podobá na svojho vzdialeného predka.
Princíp fungovania kompasu spočíva v tom, že magnetická strelka interaguje s magnetickým poľom Zeme a je umiestnená pozdĺž siločiar planéty.
Jednoducho povedané, magnetická strelka sa bude vždy otáčať pozdĺž magnetickej čiary Zeme. Jeden jej koniec bude ukazovať na severný magnetický pól našej planéty a druhý na južný pól.
Vynález kompasu
Ktorých ľudí ako prvých napadlo použiť magnetické pole Zeme na určenie ich presnej polohy vzhľadom na svetové strany? Vedci sa domnievajú, že to boli Číňania.
Historici naznačujú, že prvý kompas bol vynájdený v Číne počas dynastie Han. Boli to Číňania, ktorí objavili úžasné vlastnosti magnetickej železnej rudy. Je pravda, že tento minerál prvýkrát použili nie na navigáciu, ale na veštenie. Ich popis možno nájsť v starom čínskom pojednaní Lunheng.
Číňania boli prví, ktorí použili magnetizované železo na určenie svetových strán. Dokonca sa volá aj meno vedca - Shen Gua, ktorý žil počas dynastie Song. Najprv sa z magnetického železa odliali špeciálne formy, ktoré sa následne vložili do nádoby s vodou. V roku 1119 Zhu Yu navrhol použiť ihlový kompas. Toto je uvedené v čínskom pojednaní „Table Talk in Ningzhou“.
Existuje popis ďalšieho starovekého čínskeho kompasu, vyrobeného vo forme lyžice s tenkou rukoväťou. Lyžica bola vyrobená z magnetického materiálu. Bola umiestnená na leštenom povrchu tak, aby sa rúčka lyžice nedotýkala povrchu. Bol to on, kto ukázal hlavné smery. Leštený povrch bol často zdobený znakmi zverokruhu alebo symbolmi krajín po celom svete.
Toto zariadenie je považované za jeden zo štyroch veľkých čínskych vynálezov: pušný prach, papier, tlač a kompas. Ale ako viete, informácie o tejto vzdialenej dobe sú dosť nejasné a neisté, takže mnohí vedci o tom pochybujú.
Kompas v Európe a na východe
Predpokladá sa, že starí Číňania používali kompas na cestovanie cez púšte. Boli ním vybavené aj čínske lode.
V 12. storočí sa podobné zariadenie objavilo medzi Arabmi. Nie je celkom jasné, či si ho sami vymysleli, alebo si ho požičali od Číňanov. V Európe sa kompas objavil v 12. alebo 13. storočí. Niektorí vedci sa domnievajú, že Európania si jeho zariadenie požičali od Arabov, iní tvrdia, že na tento vynález prišli sami. Talianski námorníci ako prví použili kompas.
Zmienky o tomto zariadení možno nájsť medzi Kipchakmi v roku 1282 a medzi al-Makrizi. Obaja opisujú používanie kompasu na mori. Od Talianov ho prevzali Španieli a Portugalci a potom Briti a Francúzi. Práve použitie tohto zariadenia umožnilo Európanom objavovať nové kontinenty, preplávať oceány a podniknúť prvú cestu okolo sveta.
Ako vyzerali prvé nástroje?
V tom čase bol kompas veľmi odlišný od zariadenia, ktoré sme zvyknutí vidieť dnes. Najprv to bola nádoba s vodou, v ktorej plával kus dreva alebo korku a do nej sa zapichovala magnetická ihla. Aby plavidlo ochránili pred vetrom a vodou, začali ho prikrývať sklom.
Toto zariadenie nebolo veľmi presné. Magnetická ihla pripomínala hrubú ihlu. Je potrebné dodať, že prvé zariadenia boli veľmi drahé a len veľmi bohatí ľudia mali možnosť ich kúpiť. Potom bolo toto zariadenie vylepšené.
V 14. storočí taliansky vedec Flavio Gioia navrhol umiestniť magnetickú ihlu na zvislú os a pripojiť k nej cievku, ktorá ju rozdelí na 16 bodov. Námorníkom sa táto novinka veľmi páčila. O storočie neskôr už bol kotúč rozdelený na 32 bodov a stalo sa to ešte pohodlnejšie. Samotný kompas sa začal umiestňovať do špeciálneho zavesenia, aby sa znížil vplyv pohybu mora naň.
V 17. storočí sa objavil smerovač - špeciálne pravítko s mieridlami, ktoré bolo pripevnené k veku. Zariadenie sa stalo ešte pohodlnejším.
Moderné zariadenia
V súčasnosti, napriek nástupu satelitnej navigácie a gyrokompasu, obyčajný magnetický kompas naďalej verne slúži ľuďom. Samozrejme, moderné zariadenia sa len málo podobajú na svojich stredovekých predchodcov. Sú vyrobené s použitím najnovších technológií a materiálov.
Bežný magnetický kompas dnes najčastejšie využívajú turisti, geológovia, horolezci, cestovatelia a jednoducho milovníci výletov a túr. Lode a lietadlá už dávno používajú iné, pokročilejšie zariadenia. Elektromagnetický kompas, ktorý eliminuje rušenie z kovového trupu lode, gyrokompas, ktorý presne ukazuje na geografický pól alebo satelitné navigačné zariadenia.
Ale zo všetkých prístrojov, ktoré udávajú smer a svetové strany, je konvenčný kompas najjednoduchší a najnáročnejší. Nevyžaduje elektrinu, je jednoduchý, pohodlný a spoľahlivý. A vždy vás nasmeruje správnym smerom do bezpečného prístavu.
Jedným z najväčších objavov ľudstva je vynález kompasu. Je ťažké preceňovať jeho význam, urobil skutočnú revolúciu v histórii navigácie. Kompas sa stal prvým navigačným zariadením, ktoré umožnilo odvážnym námorníkom opustiť pobrežie a vydať sa na otvorené more. Už v 3. storočí pred n. e. V Číne bolo vynájdené zariadenie na označenie svetových strán. Staroveký kompas vyzeral ako lyžica s tenkou rukoväťou a guľovou konvexnou časťou, samotná lyžica bola vyrobená z magnetitu. Dobre vyleštená konvexná časť lyžice bola namontovaná na medenú alebo drevenú dosku, ktorá bola tiež starostlivo vyleštená. Rukoväť lyžice voľne visela nad tanierom a samotná lyžica sa voľne otáčala okolo osi inštalovanej konvexnej základne. Na štítku boli krajiny sveta označené vo forme cyklických znamení zverokruhu. Úlohu magnetickej ihly zohrávala rukoväť lyžice. Ak sa rukoväť uvedie do rotácie a potom trochu počká, potom zastavená šípka (jej úlohu zohráva rukoväť lyžice) bude ukazovať presne na juh. Bol to úplne prvý staroveký kompas, nazývaný sonan - „poznajúci juh“ a opísaný čínskym filozofom Hen Fei-tzu. Samozrejme, takýto kompas bol ďaleko od dokonalosti a mal veľa nevýhod: magnetit bol krehký a ťažko spracovateľný a trenie medzi povrchom dosky a konvexnou časťou lyžice viedlo k miernym odchýlkam od smeru na juh.
V 11. storočí bola v Číne vynájdená plávajúca strelka kompasu, ktorá bola vyrobená z umelého magnetu. Magnetizovaný železný kompas, zvyčajne v tvare ryby, sa zahrial do červena a potom sa spustil do nádoby s vodou. Tu začala voľne plávať a jej hlava sa otočila na juh. Vedec Shen Gua, ktorý žil a pracoval v Číne v tom istom 11. storočí, dlho študoval vlastnosti magnetickej ihly. Bolo im ponúkaných niekoľko druhov kompasov. Pomocou magnetizovanej ihly, ktorú treba pripevniť voskom v strede tela na visiacu hodvábnu niť, zistil, že takýto kompas ukazuje smer presnejšie ako plávajúci. Navrhli tiež vylepšený dizajn, v ktorom bola magnetizovaná ihla pripevnená k čapu. Vedec vysvetlil skutočnosť, že strelka kompasu mierila na juh s miernou odchýlkou, nie zhodou geografických a magnetických poludníkov, ktoré zvierajú uhol, ktorý sa neskôr naučili vypočítať a nazvali ho magnetická odchýlka. Mnoho čínskych lodí malo už v 11. storočí nainštalované plávajúce kompasy.
V 12. storočí začali čínsku ihlu používať Arabi, od nich sa v 13. storočí dostala do povedomia talianskych moreplavcov, potom Španielov, Portugalcov a Francúzov. Nemci a Briti začali kompas používať neskôr. Ak bol kompas najprv magnetizovaná ihla a kus dreva plávajúci v nádobe s vodou, neskôr sa nádoba začala prikrývať sklom, aby bol plavák chránený pred účinkami vetra.
V 14. storočí bola magnetická ihla umiestnená na hrote uprostred papierového kruhu nazývaného karta. Neskôr Talian Flavio Giulio urobil obrovský krok k zlepšeniu kompasu rozdelením karty na 16 častí (záchytných bodov). Neskôr sa kruh rozdelí na 32 sektorov. V 16. storočí sa šíp začal montovať na gimbal, čím sa zmenšil dopad pitchingu a v 17. storočí bol kompas vylepšený o otočné pravítko s mieridlami pre presnejší výpočet smeru.
Správa „Kompas“ pre deti vám stručne priblíži históriu objavenia tohto objektu. Výkaz kompasu možno použiť aj počas prípravy na hodinu.
Správa kompasu
Kompas je zariadenie na vyhľadávanie strán horizontu pomocou magnetickej strelky, ktorá udáva smer na juh a sever. Bol vynájdený pred mnohými storočiami a cestujúci ho okamžite začali používať. Kompas bol prvým navigačným zariadením, ktoré umožnilo námorníkom vyjsť na more.
Kde a kedy sa objavil prvý kompas?
V 3. storočí pred Kr. e. V Číne bolo vynájdené zariadenie, ktoré ukazovalo na svetové strany. Navonok to pripomínalo lyžicu s tenkou rukoväťou a konvexnou guľovou časťou. Bol vyrobený z magnetitu. Leštená konvexná časť lyžice bola umiestnená na drevenej alebo medenej platni, tiež leštenej. Rukoväť voľne visela nad tanierom, ale lyžica sa otáčala okolo osi konvexnej základne. Na štítku boli uvedené krajiny sveta. Ručička kompasu v pokoji vždy ukazovala presne na juh. Tento starodávny kompas sa nazýval sonan, to znamená, že mal na starosti juh.
V 11. storočí Číňania vynašli plávajúcu strelku kompasu vyrobenú z umelého magnetu. Železný kompas mal potom tvar ryby. Najprv sa zahrial do červena a potom sa spustil do nádoby s vodou. „Ryba“ začala plávať a jej hlava smerovala na juh. Shen Gua, vedec z tej istej Číny, navrhol niekoľko druhov kompasu: s magnetizovanou ihlou a hodvábnou niťou, s magnetizovanou ihlou a vlásenkou. V 12. storočí kompas s magnetickou strelkou používali Arabi, o storočie neskôr Taliani, Francúzi, Španieli a Portugalci.
V 14. storočí začali umiestňovať magnetickú ihlu na hrot v strede kruhu z papiera – kartičky. Ďalším, kto zlepšil kompas, bol Talian Flavio Giulio. Papierový kruh rozdelil na 16 častí. V 17. storočí bol vylepšený o otočné pravítko s mieridlami, ktoré umožnilo presnejšie vypočítať smer.
Z čoho sa skladá kompas?
Konštrukcia zariadenia závisí od typu kompasu. Rozlišujú sa tieto typy: gyrokompas, magnetický kompas, elektronický kompas. Hlavnou časťou bežného magnetického kompasu je kompas s kolíkom v strede. Na konci veže je magnetická ihla a samotné telo je na vrchu pokryté sklom.
Kompas: zaujímavé fakty
- Pred vynálezom a rozšírením kompasu námorníci na svojich lodiach nevychádzali na otvorené more, aby sa nestratili.
- Kompas priniesli do Európy benátski obchodníci.
- Pred Číňanmi používali Indovia niečo ako kompas. V San Lorenzo Tenochtilan vedci našli hematitový artefakt z roku 1000 pred Kristom. Ale magnetickú železnú rudu stále objavili Číňania.
- Z tanierika s vodou a magnetizovanej ihly si môžete vyrobiť vlastný kompas.
Dúfame, že správa o kompase vám pomohla dozvedieť sa o ňom veľa užitočných informácií. Pomocou nižšie uvedeného formulára môžete zanechať krátky príbeh o kompase.