Негосударственное общеобразовательное учреждение Средняя общеобразовательная школа

Как появился компас: Что такое компас? Где и когда появился первый компас?

Доклад Компас история его открытия 8 класс по физике (описание для детей)

Доклады

  • Доклады
  • Физика
  • Компас история его открытия

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

Популярные сегодня темы

  • Уголь полезные ископаемые

    Каменный уголь является полезным ископаемым, добывающимся по всему миру.

    Это осадочная порода, сформированная и расположенная в пласте земной коры.

  • Среда обитания человека

    Средой обитания ученые называют совокупность определенных условий, в которых обитает определенный вид, популяция или отдельная особь. Среду обитания иногда так же называют экологической нишей

  • Творчество художника Александра Иванова

    Фактически полжизни великого художника связано с Академией художеств, где он проживал его родитель, где он самостоятельно учился двенадцать лет. После завершения курса обучения последовала по

  • Огурец

    Огурец — это очень популярная овощная культура. Огурец однолетний является травянистым растением семейства тыквенных. Стебель у данного овоща строится по земле. Он шершавый и имеет усики на к

  • Бабочка крапивница

    При наступлении тепла мы видим огромное количество бабочек, но речь сегодня пойдет именно о бабочке крапивнице.

  • Прыжки в высоту

    В настоящее время существует множество видов спорта, в которых осуществляются всевозможные способности тела человека – бег, ходьба, прыжки, плавание, сила и т.

    д. если рассматривать прыжки, то

Разделы

  • Животные
  • Растения
  • Птицы
  • Насекомые
  • Рыбы
  • Биология
  • География
  • Разные
  • Люди
  • История
  • Окружающий мир
  • Физкультура
  • Астрономия
  • Экология
  • Физика
  • Экономика
  • Праздники
  • Культура
  • Математика
  • Музыка
  • Информатика

«Исследовательский проект — история компаса»

МУНИЦИПАЛЬНОЕ КАЗЁННОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

                                                     УБИНСКАЯ СРЕДНЯЯ ШКОЛА №1

 

 

 

 

 

 

 

Проект на тему «История компаса»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                  Выполнил: Абжалимов Дмитрий
                                                  учащийся 9 «Б» класса             
                                                  МКОУ «Убинская средняя школа №1»

                                                  Руководитель: Батрак Ольга Павловна,

                                                  учитель географии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                    с. Убинское, 2020

 

 

 

                                          Оглавление     

 

I. Введение………………………………………………………………….3

II. История изобретения компаса………………………………………..4

2.1 Компас Адрианова……………… ………………………………..9

2.2  Электромагнитный компас …… …………………………………10

III.  Для чего же нужен компас в современной жизни……………………12  

IV. Практическая часть « Мой собственный компас» …………………..13

V. Заключение………………………………………………………………14

VI. Список литературы…………………………………………………….15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I.                    Введение: « Как работает компас».

    Несмотря на существование современных навигаторов, и электронных карт, компас до сих пор остается самым надежным прибором для ориентирования на местности и определения своего местоположения. Естественно, чтобы правильно пользоваться компасом, нужно знать, как он работает. Этот вопрос мы и рассмотрим, и  узнаем не только принципы работы и технические параметры компаса, но также ознакомитесь с его видами и вариантами использования прибора в условиях дикой природы.

Чтобы научиться ориентироваться на местности с помощью компаса, нужно четко понимать, по каким принципам он работает.                                                                                                     
      Практически любой компас состоит из корпуса с тонкой иглой по центру, на которой держится стрелка. Ее стороны окрашены в синий и красный цвет. Если прибор работает правильно, синяя стрелка всегда показывает на север, а красная, соответственно, на юг.

На корпус нанесена шкала из цифр, которая называется лимб. Она разделена на деления от 0 до 360, которые отвечают за градус поворота стрелки. Именно с помощью этой схемы и определяется местоположение в пространстве и дальнейшее направление движения. В зависимости от модели, на корпусе также могут стоять обозначения сторон света, выполненные русскими или английскими буквами (рисунок 1).

Рис. 1               

 

Цель : Доказать важность изобретения компаса в истории Великих географически открытий и в наше время.

Задачи:

1. Проанализировать исторический материал  об изобретении компаса,    
           познакомиться с именами изобретателей, которые усовершенствовали прибор.   

 2.      Показать важность прибора в прошлом, настоящем и будущем.

 3.      Создать свой собственный компас из подручных материалов.

 

II.                Основная часть

История изобретения компаса.

Компас это одно из величайших изобретений человечества. Трудно переоценить значение этого изобретения. Появление компаса произвело настоящий переворот в истории путешествий и мореплавании.

Первым появился магнитный компас.

Согласно историческим данным, изобретение компаса произошло в Китае, в 3-ем веке до н.э., в эпоху правления династии Сун, и использовалось для ориентирования в пустынях.

Китайский философ Хэнь Фэй Цзы так описал устройство компаса данной эпохи: компас представлял собой шарообразную ложку с тонким черенком, изготовленную из магнетита и тщательно отполированную в выпуклой части.

Ложку устанавливали своей выпуклой частью на тщательно отполированную медную или деревянную пластину так, чтобы черенок не касался пластины, а располагался над ней свободно. При этом ложка могла свободно вращаться вокруг оси своего основания.

На пластину были нанесены обозначения сторон света. Ложку приводили во вращение, подталкивая черенок ножки. Когда ложка останавливалась, черенок, выполняющий роль магнитной стрелки, указывал направление на юг.

 

Рис. 2       Компас эпохи Сун.

 

·         В 11-ом веке в Китае изобрели уже 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.

 

·         В 12-ом веке китайской иглой (компасом) начали пользоваться арабы, от них в 13-ом веке китайская игла стала известна итальянским морякам, затем испанцам, португальцам, французам, немцам и англичанам.

 

·         Происхождение слова «компас», по-видимому, связано со старинным английским словом «compass», которое означало в 13-14 веках «круг».

 

·         Если вначале компас представлял собой намагниченную иглу на куске дерева, помещенную в сосуд с водой, то позже сосуд стали закрывать стеклом, чтобы защитить поплавок (стрелку компаса) от воздействия ветра.

 

·         В 14 веке магнитную стрелку компаса 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 разделили на 32 сектора. В 16-ом веке стрелку компаса начали крепить на кардановый подвес, что уменьшило воздействие от качки.

 

·         В17-ом веке компас дополнили вращающейся диаметральной линейкой с визирами на концах, укреплённой своим центром на крышке коробки над стрелкой, это дало возможность для более точного расчета направления.

 

·         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…».

 

·         Из этого можно предположить, что хотя официально считается, что использование магнитного компаса в Европе для навигации началось приблизительно в 12-ом веке нашей эры, тем не менее судя по косвенным указаниям античных историков средиземноморья, устройства подобные магнитному компасу использовались для ориентации в пространстве различными народами Средиземноморья и Европы уже во втором тысячелетии до нашей эры.

 

·         То, что для такого устройства 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.

·         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 крыо 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».

Древнегреческий учёный Геродот пишет: «Итак, о гипербореях сказано достаточно. Я не хочу ведь упминать 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  Рис. 3                                                                                                                                                    

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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1  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) 2, 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) 4 и указатель отсчетов 5. 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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Самая распространённая модель – компас Адрианова:

Рис.4

2.2 Электромагнитный компас:

 Электромагнитный компас является «развернутым» электрогенератором, в котором магнитное поле Земли играет роль статора, а одна или несколько рамок с обмотками – ротора.

       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. На больших  расстояниях необходимо учитывать поправку на разницу координат географического и магнитного полюсов.   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. 

 

 

 

 

 

Рис. 5

 

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.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.6

 Был использован Чарльзом Линдбергом при перелёте через Атлантику в 1927 году. См. Earth inductor compass.

 Чарльз Ога́стус Линдберг  — американский лётчик, ставший первым, кто перелетел Атлантический океан в одиночку (20—21 мая 1927 года по маршруту Нью-Йорк — Париж).  

 

 

 

 

III. Для чего же нужен компас в современной действительности                                                                                     
        
Главное свойство, которое отличает обыкновенный магнитный компас от других приборов и делает его незаменимым даже в наш технологичный век, ‒ это его абсолютная независимость от любых внешних источников питания. Чтобы определить местоположение, не понадобится батарейка или электросеть, можно не бояться, что спутниковая система выйдет из стоя, электроника засбоит, а сложные схемы перестанут работать.                                                                  
      
Нужен компас, прежде всего там, где нет связи, электричества и цивилизации: в дальних туристических походах, путешествиях в заповедные уголки, малоизученную или незнакомую местность. Чтобы не зависеть от обстоятельств, спортсменам и туристам нужны лишь компас и карта ‒ а обычному человеку, представляющему приблизительно, где он находится, и желающему выйти к цивилизации, можно обойтись и без карт.

Рис.7

 

 

 

IV. Практическая часть.        «Мой собственный компас»

1. Нам понадобиться иголка, походный нож, кусок пенопласта или пробки, ёмкость с водой.

2. Потом кончик иголки потереть о походный нож и положить иглу на пенопласт в воду.

3. Кончик иглы намагнититься, и укажет на север.

Рис. 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   V.Заключение

     Современные компасы с GPS тоже пригодятся в путешествии ‒ стоит запастись и этой, и традиционной разновидностями (если у электронного все же сядут батарейки), а также набором карт. Для того, чтобы обращаться с электронным компасом, нужно иметь навык такой работы, и неподготовленным людям лучше не начинать знакомство с ним прямо в походе. Для гор стоит выбрать спортивно-альпинистские модели, которые предлагают специализированные магазины. Этот незаменимый прибор рано списывать на «свалку» истории ‒ как любое простое и гениальное изобретение, он способен выручить там, где не работают сложные схемы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

III.             Список литературы

  1. Из глубины веков: история создания компаса http://fb.ru/article/73781/iz-glubinyi-vekov-istoriya-sozdaniya-kompasa

2.       Компас (история изобретения)http://istoriz.ru/kompas-istoriya-izobreteniya.html

3.      https://otvet.mail.ru/question/5173277

4.      https://otvet.mail.ru/question/58499957

5.      Дегтерев, Н. Д. Стрелочные магнитные компасы [Текст] / Н. Д. Дегтерев. — Ленинград, 1984

6.      Зарапин, В.Г. Научные опыты на даче [Текст] / В.Г. Зарапин, Пьянникова О.О., Яковлева М.А. — Москва, 2014

7.      Кожухов, В.П. и др. Магнитные компасы [Текст] / В.П. Кожухов. — Москва, 1981

 

Изобретение, изменившее навигацию

В списке изобретений, изменивших мир, особое место занимает компас, который играет важную роль. Из инструмента для предсказания судьбы он превратился в одно из величайших изобретений в истории человечества. Он произвел революцию в морской навигации и проложил маршруты для моряков к неизведанным берегам. Сегодняшняя GPS-навигация представляет собой усовершенствованную версию ранних компасов. Итак, когда был изобретен компас? Кто стоит за изобретением компаса? Приходите, давайте узнаем ответы на эти вопросы.

Компас — это инструмент, состоящий из намагниченной стрелки, которая совпадает с магнитным полем Земли и показывает магнитный север и магнитный юг при свободном вращении. Точное происхождение принципов, лежащих в основе магнитных компасов, и период, когда они были впервые изобретены, до сих пор являются предметом споров среди историков. Хотя говорят, что греки определили принципы магнетизма, обычно считается, что китайцы были первыми, кто изобрел магнитный компас.

Правление династии Хань, длившееся со 2 века до н.э. по 2 век н.э., считается периодом, когда впервые были изготовлены компасы. При изготовлении компасов использовались естественные магниты, магнитный камень или магнетитовая руда. После втирания в магнитный камень металлический гвоздь намагничивается и его можно использовать в качестве стрелки компаса. Но по иронии судьбы компасы изначально использовались не для навигации, а для гадания или гадания. Позже китайские ученые заметили, что иглы, охлажденные от красного каления и удерживаемые в направлении север-юг, становятся магнитными. Стрелка показывала направления север-юг, когда ей было позволено свободно вращаться. Китайские компасы в основном были двух типов: мокрый компас, который плавал в воде, и сухой компас, подвешенный на шелковой нити или закрепленный на заостренном стержне. Южный указатель или Южный губернатор и Рыба, указывающая на юг , были моделями компаса, которые стали популярными в то время.

Моряки использовали компасы как запасной вариант, когда солнце, звезды или другие ориентиры не были видны.

К 7 веку нашей эры, во времена династии Тан, компасы усовершенствовались и стали портативными, что помогло в навигации. Однако только к XI веку компасы стали использоваться в морской навигации. Европейцы последовали за ним в 12 веке. Историки считают, что европейцы могли разработать компасы индивидуально благодаря ранним греческим знаниям о магнетизме, поскольку между востоком и западом почти не существовало контакта. Также говорят, что европейцы получили идею компаса с Ближнего Востока, у которого были теплые отношения с Китаем.

Моряки использовали компасы в качестве подстраховки, когда солнце, звезды или другие ориентиры не были видны. Со временем он стал более надежным и важным для торговых и исследовательских кораблей. Однако только к 15 веку исследователи поняли, что север, отображаемый компасом, не совпадает с истинным географическим севером Земли. Вместо этого он указывал на магнитный север Земли, который не является фиксированной точкой. Это несоответствие между магнитным и истинным географическим севером называется вариацией или магнитным склонением. Он варьируется в зависимости от местоположения. При использовании магнитных компасов на экваторе расхождение несущественно. Но в сторону Северного и Южного полюсов она имеет гораздо большее значение и может сбить с курса на много километров. Поняв магнитное склонение, моряки смогли вычислить географический север с помощью компаса, что повысило точность навигации.

Прошли годы, и когда железные и стальные корабли заменили деревянные, возникла новая проблема. Магнетизм корабля повлиял на показания компаса, что стало известно как девиация. Чтобы уменьшить отклонение, были внесены изменения, такие как размещение шариков из мягкого железа, называемых сферами Кельвина, и стержневых магнитов, называемых стержнями Флиндерса, рядом с компасом для повышения точности. Та же проблема возникла, когда компасы использовались в самолетах. С развитием техники были созданы компасы, способные работать с факторами отклонения.

В начале 20-го века был изобретен гирокомпас, который использует вращающийся гироскоп вместо земного магнетизма, чтобы следовать оси вращения Земли, чтобы указать на истинный географический север. Изменение или отклонение не влияет на эти компасы, поскольку они не полагаются на магниты. С появлением глобальной системы позиционирования (GPS) компасы в основном были заменены. Несмотря на развитие GPS, компас остается ценным инструментом, и многие самолеты и корабли все еще используют передовые компасы в качестве навигационных устройств.

Компасы — Magnet Academy

Указания по проведению практических занятий по компасам на уроках естественных наук и по другим предметам.


Предыстория

Китайцы использовали магнетит (они называли его tzuh shih , или любящий камень, за его привлекательные свойства) для разработки устройств, указывающих север-юг, еще в 200 г. до н.э. Придворные фокусники развлекали королевских особ с помощью магнитных ложек, которые всегда указывали в одном направлении. В Англии эти породы называли магнитным камнем (жила, что означает направлять). В 1269 г., Питер Перегринус задокументировал следующие характеристики, присущие всем магнитам:

  1. Магнитные поля могут действовать на расстоянии.
  2. Магниты могут воздействовать только на другие магнитные материалы.
  3. Противоположные полюса притягиваются, а одноименные отталкиваются.
  4. В подвешенном состоянии северные полюса указывают на север, а южные — на юг.

Благодаря этим наблюдениям европейские моряки смогли ориентироваться, используя иглы, намагниченные магнитным камнем. Их ориентация с севера на юг использовалась для навигации, хотя китайцы использовали эти камни для создания компасов несколькими веками ранее.


Зачем делать это в своем классе?

  • Поощрять следующие навыки процесса научного исследования: предсказание, наблюдение, разработка гипотезы и выводы.
  • Чтобы помочь учащимся понять взаимосвязь между электричеством и магнетизмом.
  • Чтобы позволить учащимся манипулировать переменными и записывать изменения.
  • Для поощрения способности решать проблемы.

Материалы

  • Струна
  • Швейная игла
  • Скрепка
  • Чаша
  • Вода
  • Магнит
  • Различные магнитные материалы
  • Различные плавающие объекты

Процедура

Чтобы создать компас, вам нужно позволить магниту быть подвешенным, чтобы он мог свободно вращаться. Есть много способов сделать это.

С веревкой:

  1. Повесьте веревку посередине дверного проема.
  2. Привяжите стержневой магнит к веревке, чтобы она была равномерно сбалансирована. Когда он повернется, он осядет и укажет направление с севера на юг.

С ниткой:

  1. Намагнитьте небольшой предмет, например скрепку или швейную иглу. Сделайте это, приложив один конец магнита к одному концу иглы или скрепки.
  2. Наполните миску водой.
  3. Осторожно поднесите намагниченную иглу или скрепку к поверхности воды.
  4. Если вам трудно это сделать, попробуйте поместить иглу в небольшой отрезок соломинки, на кусок пробки или на что-нибудь, что поможет ей плавать.
  5. Для этой операции возможно несколько решений. Любой намагниченный объект, который плавает, станет компасом. Предложите ученикам несколько вариантов и посмотрите, что они придумают.

Что происходит?

Каждый магнит имеет северный и южный полюса. Если соединить два магнита, северный полюс одного притянет южный полюс другого. Вот почему компасы работают на Земле. Магнитное поле Земли, хотя и слабое, достаточно сильное, чтобы заставить северный полюс свободно плавающего магнита выровняться с магнитным полюсом планеты. Северный полюс магнита будет указывать на север Земли, а это означает, что географический Северный полюс противоположен своему магнитному северному полюсу! Другими словами, географический Северный полюс планеты является ее магнитным южным полюсом и наоборот


Наука по другим предметам

Уроки с компасом выходят за рамки уроков естествознания.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *