Компас изобрели в какой стране: Компас и история его открытия — РОСТОВСКИЙ ЦЕНТР ПОМОЩИ ДЕТЯМ № 7

Содержание

Компас. История техники и изобретений

Компас — это устройство, указывающее направление на стороны света (север, юг, запад, восток). Компас изобрели китайцы в II-I тыс. до н. э., а его первое описание сделал китайский философ Хэнь Фэй-цзы в III в. до н. э. В XI в. китайцы усовершенствовали компас и широко использовали его в мореплавании. От китайцев о компасе узнали арабы, а в Европе он появился в XIII в.

Английский компас. 1750 г.

Ложка, рыбка и иголка

Китайский компас III в. до н. э. — это ложка из магнитного железняка (магнетита, природного минерала), лежащая на пластине с обозначением сторон света. Ложка вращалась и останавливалась, указывая черенком на юг. Повернув пластину так, чтобы обозначение юга совпало с указаниями черенка, моряки определяли направления всех сторон света и устанавливали курс корабля. Компас-ложка был не точен — на вращение ложки влияло трение о пластину, и она могла остановиться, не «докрутившись» до юга.

В XI в. китайский ученый Шэнь Гуа открыл, что магнетит намагничивает железо. И китайцы сделали водяной компас с намагниченной стрелкой-рыбкой, плавающей в миске с водой — в воде сила трения меньше, и стрелка крутится почти беспрепятственно. Тогда же появился и игольчатый компас — стрелкой стала намагниченная стальная игла, тонкая и лёгкая, почти не испытывающая сопротивления при вращении и концами точно указывающая на юг и север.

Китайский компас-ложка

Путь иглы

В XII в. китайскую «плавающую иглу» заимствовали арабы. От них компас достался итальянским морякам, потом испанцам, португальцам, французам, немцам и англичанам. В Россию компас попал при Петре I, русские моряки уважительно называли его «маткой». В Европе намагниченную стрелку насадили на остриё в центре бумажной картушки (круга с обозначениями сторон света). Итальянец Ф. Джулио разделил картушку на 16 частей, нанеся на неё помимо 4 сторон света промежуточные направления — румбы.

Ориентировка стала точнее — например, кораблю теперь задавали направление зюйд-зюйд-вест (юго-юго-запад) — промежуточное между юго-западом и югом. Потом картушку разделили на 32 румба. В XVI в. для уменьшения воздействия качки стрелку укрепили на кардановом подвесе — в таком виде магнитный компас дожил до наших дней. Подвес и коробку компаса делали из материалов, не поддающихся воздействию магнита — например, из бронзы. Компас произвёл переворот в мореплавании, благодаря ему началась эпоха Великих географических открытий — с компасом моряки стали пересекать океаны, не боясь потеряться без береговых или звёздных ориентиров.

Китайский компас. XIX в.

Магнит — земля-компас

Магнетит и намагниченное железо — это постоянные магниты — тела, обладающее магнитным полем и способные долго его сохранять. Полем называется область пространства, которая воздействует на другие тела. Магнитное поле изображают силовыми линиями, выходящими из северного магнитного полюса N и замыкающимися, входя в южный магнитный полюс S, направление магнитного поля определяется направлением его полюсов — от N к S.

Земля — это гигантский магнит. Южный магнитный полюс S Земли примерно совпадает с географическим Северным полюсом, а северный магнитный полюс N — с географическим Южным полюсом. Одинаковые магнитные полюса (S и S или N и N) двух магнитов отталкиваются, а противоположные (S и N) — притягиваются. Поэтому полюс N любого магнита будет тянуться к полюсу S Земли, и сам магнит, если его не сдерживают другие силы, повернётся полюсом N к географическому Северному полюсу. Так действует и магнитная стрелка компаса — своим магнитным полюсом N она всегда указывает на географический север.

Магнитный и географический полюса Земли не совсем совпадают, угол между направлением на географический север и на магнитный северный полюс называется магнитным склонением. В каждой точке Земли этот угол разный. По картам магнитных склонений разных точек Земли мореходы уточняют определённый компасом курс корабля.

Как появляются магниты

Молекулы веществ состоят из атомов, вокруг ядер которых вращаются элементарные частицы — электроны. Вращением вокруг ядра электрон создаёт своё крошечное магнитное поле. В обычных веществах направления магнитных полей электронов в атоме различно, и их магнетизм взаимно уничтожается. Но в атомах веществ ферромагнетиков, например в атомах железа, электроны образуют общее магнитное поле вокруг своих атомов. Под воздействием другого магнита (внешнего магнитного поля) атомы железа разворачиваются так, что направления их магнитных полей совпадают, образуя общее магнитное поле тела. Железо намагничивается и долго сохраняет это состояние, превращаясь в постоянный магнит.

Развитие идеи

Магнит и железо взаимно притягиваются, и в этом недостаток магнитного компаса. Железные детали на корабле притягивают стрелку — магнит и отклоняют её от точного курса. При дальних переходах даже небольшое отклонение от курса приводит корабль в точку, удалённую от места назначения. Точность компаса приобрела особую важность с развитием авиации и с освоением космоса, когда человек стал преодолевать огромные расстояния. В 1927 г. при перелёте через Атлантику впервые использовали электромагнитный компас, не поддающийся внешним воздействиям. Ещё раньше появился гирокомпас, действие которого основано на гироскопическом эффекте. Гирокомпас точно удерживает заданное направление без поправок на магнитные склонения.

Современный гирокомпас

Поделиться ссылкой

Доклад-сообщение на тему Компас 2, 3, 8 класс

Энциклопедия
География
Компас

Наверное, каждому известно о том, что компас сыграл важную и решающую роль в создании мореплавания. Ведь без него ни одно судно не могло отправиться в дальнее путешествие. Конечно же, и сегодня он пользуется спросом и служит каждому мореплавателю верой и правдой, хотя сегодня придуманы более новые способы определения правильного пути.

После того как появился компас стала развиваться и наука. При помощи магнитного компаса можно было путешествовать по всему миру и изучать его. Компас – это устройство, при помощи которого можно облегчить ориентирование на местности. Существуют разные виды компаса. Может быть магнитный компас, гирокомпас и электронный компас.

Компас был изобретен в Китае. А вот использовался он для того чтобы определить правильный путь направления по пустыне. Сегодня уже очень тяжело сказать, где именно его изобрели первыми. Многие выводы можно сделать только исходя предположениям. А эти предположения делают не только историки, но еще и физики и археологи.

Конечно, лучше всего отыскать те документы, которые подтверждают кто именно его изобрел. Вот только до сегодняшних дней они не были сохранены. И поэтому приходится лишь гадать и выдумывать. Это еще оказалось странным, почему о нем ничего не узнали в Европе или Индии, ведь между ними уже был налажен союз.

А вот о нем они узнали немного позже, и изобрели его в Европе. Но его изобретение было слишком простым. На обычную пробку закреплялась магнитная стрелка, которая и показывала правильный путь. А для того чтобы путь был действительно правильным его опускали в воду. С ним могли справиться любые мореплаватели, даже самые неопытные, и те которые отправлялись в путешествие в первый раз.

Спустя еще некоторое время компас был намного улучшен, чем раньше. Сначала бралась вертикальная шпилька, на которую и закреплялся компас. Также на шпильке находилась еще и катушка. Она подразделялась на шестнадцать разных отрезков. А спустя еще некоторое время катушка стала делиться на тридцать две части. А для того чтобы можно было брать его на судно, его стали помещать в специальный карданный подвес. И только спустя несколько лет в компас была помещена обычная линейка.
Но если вы думаете, что таким образом и появился компас, то заблуждаетесь. История еще не закончилась. Немного погодя был, придумал план создания компаса, чтобы он не влиял на железные изделия, из которых был построен корабль и показывал действительно правильное направление.

А спустя еще некоторое время был создан гирокомпас. Он и стал правильным и единственным навигационным прибором.

Вот только он всегда указывал на север, какой бы стороной его не поверни.

На сегодняшний день используется совсем другой метод, который является популярным и знаменитым и он называется спутниковая навигация. Конечно, не смотря на это, на многих суднах до сих пор используются магнитные компасы, потому что они удобны в использовании.

Доклад Компас сообщение

Компас — это очень древний и надежный прибор, который определяет на местности стороны света (север, запад, восток, юг). Первое упоминание об этом приборе было в третьем веке до нашей эры, его изобрели китайцы, чтобы ориентироваться в пустыне.

Принцип работы этого прибора основан на физических законах магнитного поля Земли. Между северным и южным полюсами Земли существует притяжение, или иначе говоря, магнитное поле. Основой компаса является намагниченная стрелка, которая свободно вращается на игле, и ее расположение всегда параллельно оси магнитного поля Земли. Если магнитную стрелку компаса отклонить в любую сторону, то она всегда вернется в исходное положение, и тем самым будет указывать, где находится север, а где юг, соответственно – запад и восток.

Существует четыре вида основных модификаций этих приборов:

Магнитный компас – это самый распространенный и востребованный вид компаса. Основным отличием магнитного компаса от других своих модификаций является всегда наличие магнитов прибора, которые взаимодействуют с магнитным полем Земли. Недостатком такого компаса является большой процент вероятности ошибок в показаниях, так как такой прибор очень чувствителен к магнитным полям любого происхождения. Особо большие ошибки работы таких приборов возможны вблизи линий электропередач, железнодорожных и трамвайных путей. Широкое применение таких компасов в быту, а именно в туристических походах имеет место быть благодаря тому, что этот вид компаса не требует при своей работе ни каких источников питания электроэнергией.

Гирокомпас состоит из нескольких гироскопов – устройств, способных реагировать на изменения ориентации, повороты тела в пространстве. Основным отличием от магнитного компаса является то, что он указывает направление на географический северный полюс, а не на магнитный. Географический полюс – это воображаемый геометрический центр земного шара, а магнитный полюс – это точка соединения силовых магнитных линий магнитного поля Земли. Воображаемый географический и магнитный полюса Земли не совпадают, такое смещение в науке называют “магнитным смещением”. Гирокомпасы имеют широкое применение в системах навигации и для управления морских кораблей, а также при наводке боевого оружия, размещенного на военном судне.
Электромагнитный компас в основе своей работы является электрогенератором. Электрогенератор – это устройство, которое, при наличии любого магнитного поля, превращает механическую энергию в электрическую энергию. Поэтому, чтобы прибор начал работать, ему необходимо движение. Компас при движении вырабатывает электрический ток, который отражается на шкале устройства в виде показаний, где происходит сверка заданного и реального направления движения объекта. Положительной стороной такой модификации компаса является то, что он не чувствителен к девиации (не имеет ошибок показаний). Отрицательной стороной прибора является способность работать только в движении.
Электронный компас – это самая современная и сложная модификация прибора, работа которого основана в определении координат местонахождения объекта с помощью спутников Земли. Такой прибор имеет монофункциональное программное обеспечение.

На примере работы компаса понимаешь, что Земля — это уникальнейшая планета. Огромное количество времени ученые изучают нашу планету, открывают законы природы. Проделано очень много работы, но есть понимание того, что это не предел. Уникальнейшая планета Земля еще скрывает большое количество тайн и открытий, которые будут ждать человечество впереди!

Вариант №3

Компас – приспособление, которое помогает ориентироваться на местности потому, что указывает на стороны света и магнитные полюса Земли. На сегодняшний день всем морякам, пилотам и пешеходам помогает определит направление, в котором они должны двигаться именно компас.

Официально компас был создан в Китае, лишь в X веке. Но существует одна легенда, которая повествует первое использование компаса, пять тысяч лет тому назад. Китайский император Хуан-ди одержал победу в одной из стычек с монгольским народом. Противник уже отступал, но император со своим войском хотел догнать противников. Когда же монголы дошли до знакомой им пустыни, начали скакать на своих лошадях, так быстро, что поднятая ими пыль заслонила солнце. Через некоторое время китайцы смогли осмотреть окрестности, но монголы уже были далеко за горизонтом. Долго войско Хуан-ди блуждало по пустыне, но им так и не удалось найти отступивших. Запасы продовольствия уже были на исходе, а китайцы не могли найти путь домой. В какой-то момент Хуан-ди вспомнил о необычном подарке какого-то мудреца. Это был маленькая фигурка человека, сделанная из железа. У этой странной, сперва, казалось бы, ненужной игрушки, одна рука всегда показывала на юг, а вторая – на север. Сориентировавшись по ней, император привел измученное войско на родину.

Изобретения компаса в Европе произошло немного позже, чем в Китае – приблизительно в XII-XIII веке. Но этот компас был очень простым – к пробке прикреплялась магнитная стрелка и вся эта конструкция опускалась в посудину с водой. Но в XIV веке Флавио Джойя усовершенствовал компас. Магнитная стрелка была уже не на пробке, а надета на шпильку, а также Флавио прикрепил к стрелке круг, разделенный на 16 частей – румбов.

Потом компас еще очень много раз усовершенствовали, и на сегодняшний день существует: гирокомпас, цифровой компас, астрономический, спутниковый, горный компас, радиокомпас.

Самый современный из компасов – цифровой. Он определяет координаты путем связи с навигационными системами спутников.

Компас – незаменимый атрибут в жизни многих людей.

2, 3, 8 класс, по физике. История его открытие, окружающий мир

Компас

Является ли морской компас китайским изобретением?

Морской компас — китайское изобретение?

Скачать PDF

Опубликовано: 30 июля 1891 г.

Природа том 44 , страницы 308–309(1891)Цитировать эту статью

2237 доступов
Сведения о показателях

Abstract

ПИСАТЕЛЬ в North China Herald из Шанхая посвятил научную статью подробному изложению и обсуждению фактов, касающихся утверждения китайцев об изобретении морского компаса. Они не узнали о свойствах намагниченной стрелки ни в одной другой стране. Они выяснили это сами, хотя невозможно указать по имени человека, который первым заметил, что намагниченная стрелка указывает на север и юг. Он предполагает, что это произошло таким образом. Китайцы имеют в своей стране бескрайние участки железняка, и среди них немалая часть является магнитной. Каждой женщине нужна игла, и железо рано заняло место старых каменных игл и широко использовалось до времен Цинь Шихуана, то есть более двадцати одного столетия назад. Всякий раз, когда игла была сделана из магнитного железа, она могла проявить свои качества, упав в чашку с водой, например, когда она была прикреплена к щепке дерева. Каким-то образом стало общеизвестно, что некоторые иглы обладают этим свойством. Крупным центром производства магнитного железа является Цзоу в Южном Чили. Этот город очень рано назывался Городом Милосердия, а добываемый там магнетический камень стал известен как камень Цзоу.0034 т’сзших

Права и разрешения

Перепечатка и разрешения

Об этой статье

Скачать PDF

Как ошибочное и ненадежное изобретение изменило мир

Не говоря уже о спутниковой навигации, именно компас произвел революцию в том, как мы путешествуем. Джонатан Селф ведет свою историю от древнего Китая до Второй мировой войны.

«Непослушные слоны, — говорил мой дедушка тоном полнейшего отчаяния, когда он изо всех сил пытался научить меня различным сторонам света, — плеснуть водой. теперь понимаешь? N означает «непослушный» и «север» и находится здесь вверху. E означает «слоны» и «восток», а здесь справа». Были определенные основные навыки, которыми, по его мнению, должен овладеть каждый ребенок, и чтение компаса было одним из них. Возможно, если бы он подождал, пока мне исполнится пять или шесть, и научился писать по буквам, ему было бы немного легче. Тем не менее, задолго до того, как я пошел в подготовительную школу, я неплохо разбирался в навигации.

Конечно, существует множество различных способов навигации. Моряки привыкли следовать за течениями, ветрами и даже ловить рыбу. Моряки-викинги выпускали птиц, полагая, что если они не вернутся на корабль, то поблизости должна быть земля. Растения и деревья издавна направляли путешественников, как и солнце и звезды. Моя покойная мать путешествовала по Лондону через магазины и отели, что вело к странным окольным маршрутам, таким как Оксфорд-серкус к станции метро Бонд-стрит через Либерти, Фенвик, Эспри, Ритц, Г. Р. Оуэн, Коннот и Кларидж.

Однако последние 1000 лет человечество почти полностью полагалось на магнитный компас.

Первое письменное упоминание о магните — тусклой серой скале, которая обладает способностью притягивать и намагничивать железо и, если щепка подвешена на нити, выровняется на север и юг — относится к VI веку. до н.э. сочинения греческого философа Фалеса Милетского.

Однако вполне вероятно, что китайцы первыми поняли его потенциал. Есть многочисленные упоминания о нем в китайской литературе, начиная с 4 века до нашей эры, когда магнит использовался для целей гадания. В первом веке нашей эры, например, император Ван Ман обладал примитивным компасом из магнитного камня, чтобы он мог сидеть лицом к югу, в имперском направлении.

Неясно, когда китайцы использовали такие компасы для навигации, но первое точное описание компаса направления — «магнитная стрелка, плавающая в чаше с водой» — содержится в книге, датированной 1044 годом.

Доказательство использования компаса на Западе не появляется до 1187 года, когда английский монах-августинец по имени Александр Неккам написал, что, когда моряки «не знают, в какую точку компаса направлен их корабль, они касаются магнита иглой». Затем он вращается по кругу, пока, когда его движение не прекратится, его острие не будет смотреть прямо на север».

Во второй половине 13-го века были внесены некоторые изменения в конструкцию, в том числе добавление «розы ветров», которая позволяла измерять другие направления в единицах или градусах, карданного подвеса для учета движения корабля и деревянный ящик для защиты всего устройства — сделал возможным использование магнитных компасов в море.

За очень короткое время торговые суда Венеции, Генуи, Пизы и Амальфи удвоили количество рейсов, которые они могли совершать каждый год в восточное Средиземноморье, так как навигация теперь была возможна в зимние месяцы.

Действительно, не будет преувеличением сказать, что изобретение морского компаса оказало очень заметное влияние на международную торговлю, а также сделало возможным для европейских народов начать исследование и колонизацию отдаленных частей мира. . Христофор Колумб, Эрнан Кортес, Васко да Гама, наш собственный сэр Фрэнсис Дрейк и им подобные никогда бы никуда не добрались — и не вернулись — без своих верных компасов.

Вообще-то я говорю «надежные компасы», но на протяжении девяти столетий они были совсем не такими. У простой технологии было несколько недостатков. Начнем с того, что даже в лучшем случае компасы указывают на магнитный север, а не на географический север. То, что они вообще работают, связано с расплавленным железом в ядре Земли, которое превращает всю планету в гигантский магнит.

Как и все магниты, Земля имеет два полюса: один притягивает, а другой отталкивает. Эти полюса не идеально выровнены с истинным севером или югом, и, чтобы еще больше запутать, они перемещаются с места на место и с течением времени в соответствии с движениями магмы. Магнитное склонение в Лондоне в 1580 году, например, составляло 11,15 восточной долготы, но к 1850 году оно изменилось до 22,24 восточной долготы. В 1950 году она была измерена на уровне 9,07 западной долготы и в настоящее время продолжает уменьшаться.

К середине 15 века мореплаватели выявили блуждающий полюс, хотя потребовалось несколько столетий, чтобы понять его причину. Были опробованы различные методы исправления отклонения — или, говоря техническим языком, склонения, — из которых наиболее точными оказались графики и таблицы, созданные на основе предыдущих наблюдений. Тем не менее в дальних поездках даже небольшое отклонение могло сбить с пути на сотни миль.

Другой проблемой было качество самого компаса. После морской катастрофы в Силли в 1707 году, когда четыре британских корабля с 2000 человек были потеряны в результате ошибки в счислении флота, которую испанцы несколько язвительно называют navegación de fantasía, была проведена проверка компасов флота. Из 506 проверенных инструментов только 73 находятся в рабочем состоянии.

Потом было вмешательство. Внедрение в судостроение большего количества железа, начиная с железных гвоздей и заканчивая железными корпусами, подорвало надежность морских компасов.

На протяжении столетий между различными экспертами и производителями шла острая конкуренция с бесконечными и, как правило, необоснованными заявлениями о надежности одного нового компаса по сравнению с другим.