Krátka správa kompasu. Kompas, príbeh jeho objavu

Esej na túto tému:

"Kompas, príbeh jeho objavu"

riadil:

Trieda žiaka 8 "B"

MOU "SOSH" №90

Brusova Anna.

Overil som si:

Valentina Vasilyevna Pchelintseva

Zlatoust 2010

COMPASS, zariadenie na určovanie horizontálnych smerov na zemi. Používa sa na určenie smeru pohybu lode, lietadla, pozemného vozidla; smer, ktorým chodec chodí; smery k nejakému objektu alebo orientačnému bodu. Kompasy sú rozdelené do dvoch hlavných tried: magnetické kompasy, ako napríklad spínač, ktorý používajú topografi a turisti, a nemagnetické, ako napríklad gyrokompas a rádiový kompas.

ŠPANIELSKE MARINE COMPASS, 1853

Compass vstal. Na určenie smerov v kompase je karta (obr. 1) - kruhová stupnica s 360 deleniami (zodpovedajúcou jednému uhlovému stupňu), označená tak, že počítanie sa vykonáva od nuly v smere hodinových ručičiek. Smer na sever (sever, N alebo C) zvyčajne zodpovedá 0 ° na východ (OST, O, E alebo B) - 90 ° na juh (juh, S alebo S) - 180 ° na západ (západ , W alebo H) - 270 °. Toto sú hlavné body kompasu (krajiny sveta). Medzi nimi sa nachádza "štvrť" rumba: severovýchod, alebo CB (45), juhovýchod, alebo SE-135 (135), juhozápad, alebo Yu-3 (225-) a severozápad alebo NW (315 °). Medzi hlavnou a štvrtou štvrtinou je 16 "hlavných" bodov, ako sú severo-severovýchod a severo-severozápad (neexistovali žiadne ďalšie 16 bodov, napríklad severozápadný západ, jednoducho nazývaný rhumbs).

MAGNETICKÝ KOMPAS

Princíp činnosti. V prístroji, označujúc smer, musí existovať určitý druh referenčného smeru, z ktorého by sa počítali všetky ostatné. V magnetickom kompase je tento smer čiarou spájajúcou severný a južný pól Zeme. V tomto smere je samotná magnetická tyč inštalovaná, ak je zavesená tak, že sa môže voľne otáčať v horizontálnej rovine. Faktom je, že v magnetickom poli Zeme na magnetickú tyč pôsobí rotujúca tyč síl, ktorá ju nastavuje v smere magnetické pole, V magnetickom kompase hrá úlohu takejto tyče magnetizovaná šípka, ktorá sa pri meraní nastavuje paralelne s magnetickým poľom Zeme.

Šípkový kompas. Toto je najbežnejší typ magnetického kompasu. Často sa používa vo vreckovej verzii. V kompase so šípkou (obr. 2) sa nachádza tenká magnetická ihla, ktorá je voľne uložená vo svojom strede na zvislej osi, čo umožňuje jej otáčanie v horizontálnej rovine. Severný koniec šípky je označený a karta je s ním upevnená koaxiálne. Pri meraní musí byť kompas držaný v ruke alebo namontovaný na statíve tak, aby rovina otáčania šípky bola presne vodorovná. Potom severný koniec šípky ukáže na severný magnetický pól Zeme. Kompas prispôsobený topografom je zariadenie na vyhľadávanie smeru, t. meradlo azimutu. Zvyčajne je vybavený teleskopom, ktorý je otočený tak, aby bol zarovnaný s požadovaným objektom, aby sa potom prečítal azimut objektu pozdĺž karty.

Tekutý kompas. Tekutý kompas alebo kompas s plávajúcou kartou je najpresnejší a najstabilnejší zo všetkých magnetických kompasov. Často sa používa na lodiach, a preto sa nazýva loď. Návrhy takéhoto kompasu sú rôzne; V typickom uskutočnení je to „nádoba“ naplnená kvapalinou (obr. 3), v ktorej je hliníková karta upevnená na vertikálnej osi. Na oboch stranách osi je na spodnej strane karty pripevnený pár alebo dva páry magnetov. V strede karty je dutý pologuľový výstupok - plavák, ktorý oslabuje tlak na podperu nápravy (keď je kanvica naplnená kvapalinou kompasu). Os karty, prechádzajúca stredom plaváka, sa opiera o oporné ložisko z kameňa, obvykle vyrobené zo syntetického zafíru. Axiálne ložisko je upevnené na pevnom disku „čiarou“. Na dne nádoby sú dva otvory, cez ktoré môže kvapalina prúdiť do expanznej komory, čím sa kompenzujú zmeny tlaku a teploty.

Obr. 3. LIQUID (SHIP) COMPASS, najpresnejší a najstabilnejší zo všetkých typov magnetického kompasu. 1 - otvory pre prietokovú kompasovú kvapalinu počas jej expanzie; 2 - plniaca zátka; 3 - oporné ložisko z kameňa; 4 - vnútorný krúžok univerzálneho závesu; 5 - karta; 6 - sklenený uzáver; 7 - kurzová značka; 8 - os karty; 9 - plavák; 10 - disk so záhlavím; 11 - magnet; 12 - hrniec; 13 - expanzná komora.

Karta pláva na povrchu tekutiny kompasu. Kvapalina navyše upokojuje vibrácie karty spôsobené valením. Voda nie je vhodná pre lodný kompas, keď zamrzne. Použije sa zmes 45% etanolu s 55% destilovanej vody, zmes glycerínu a destilovanej vody alebo destilát s vysokou čistotou oleja.

Kompas je vyrobený z bronzu a je vybavený skleneným zvonom s tesnením, ktorý eliminuje možnosť úniku. V hornej časti hrnca sa nachádza azimut, alebo smer, hľadanie. To vám umožní určiť smer k rôznym objektom vo vzťahu k kurzu lode. Kanvica kompasu je upevnená vo svojej suspenzii na vnútornom krúžku univerzálneho (kardanového) kĺbu, v ktorom sa môže voľne otáčať pri zachovaní vodorovnej polohy v podmienkach stúpania.

Kanvica kompasu je upevnená tak, že jej špeciálna šípka alebo značka, nazývaná záhlavie, alebo čierna čiara, nazývaná čiara záhlavia, označuje luk plavidla. Keď meníte smer plavidla, karta kompasu je držaná na mieste magnetmi, pričom si vždy zachováva svoj severo-južný smer. Posunutím značky výmenného kurzu alebo funkcií týkajúcich sa karty môžete sledovať zmenu kurzu.

LIQUID COMPASS

ZMENA A DOPLNENIE KOMPASU

Korekcia kompasu je odchýlka jeho svedectva od pravého severu (sever). Jeho príčiny sú odchýlka magnetickej ihly a magnetická deklinácia.

Odchýlka. Kompas ukazuje na tzv. a nie na magnetický sever (severný magnetický pól) a zodpovedajúci uhlový rozdiel smerov sa nazýva odchýlka. Je to spôsobené prítomnosťou lokálnych magnetických polí, ktoré pôsobia na magnetické pole Zeme. Miestne magnetické pole môže vytvoriť trup lode, náklad, veľké masy železnej rudy, nachádzajúce sa v blízkosti kompasu a iné objekty. Dostať správny smer, uvedený vo svedectve o kompasovej zmene odchýlky.

Magnetizmus lode. Lokálne magnetické polia vytvorené trupom lode a pokryté koncepciou lodného magnetizmu sú rozdelené na premenné a konštanty. Magnetické pole Zeme indukuje v oceľovom trupe plavidla variabilný magnetizmus lode. Intenzita striedavého magnetizmu lode sa mení s priebehom plavidla a zemepisnou šírkou. Trvalý magnetizmus lode je indukovaný v procese budovania lode, keď sa pod vplyvom vibrácií, spôsobených napríklad nitovaním, stáva oceľové pokovovanie permanentným magnetom. Intenzita a polarita (smer) permanentného magnetizmu lode závisí od umiestnenia (zemepisnej šírky) a orientácie trupu lode počas jej montáže. Trvalý magnetizmus sa čiastočne stratí po spustení nádoby a po tom, čo bol v búrlivom mori. Okrem toho sa trochu mení v procese „starnutia“ trupu, ale jeho zmeny sú výrazne znížené po prevádzke plavidla počas roka.

Magnetizmus lode sa môže rozložiť na tri vzájomne kolmé zložky: pozdĺžne (vzhľadom na nádobu), priečne horizontálne a priečne vertikálne. Odchýlky magnetickej ihly spôsobené magnetizmom lode sú korigované umiestnením permanentných magnetov paralelne k týmto komponentom v blízkosti kompasu.

Binnacle. Kompas lode sa zvyčajne montuje do univerzálneho kĺbu na špeciálnom stojane zvanom binnacle (obr. 4). Nádoba je pevne a bezpečne pripevnená k palube plavidla, zvyčajne na stredovej čiare plavidla. Na boxe sú tiež nainštalované magnety, ktoré kompenzujú veľkosť magnetizmu lode a ochranný kryt pre kompas s vnútorným iluminátorom karty. Predtým bol binnacle vyrobený vo forme vyrezávanej drevenej figúrky, ale na moderných lodiach je to len valcový stojan.

Obr. 4. NAKTOUZ, štát pre kompas lode. Štvrté guľôčky a výmenný magnet kompenzujú vplyv magnetizmu lode. 1 - magnet magnetický; 2 - kurzová značka; 3 - ochranný kryt; 4 - štvrtá sféra; 5 - kompasový hrniec; 6 - magnety.

Magnetická deklinácia. Magnetická deklinácia je uhlový rozdiel medzi magnetickým a skutočným severom, pretože magnetický severný pól Zeme je posunutý o 2100 km vzhľadom na skutočný geografický.

Mapa deklinácie. Magnetická deklinácia sa mení v čase a od bodu k bodu na zemskom povrchu. V dôsledku merania magnetického poľa Zeme boli získané mapy deklinácie, ktoré udávajú veľkosť magnetickej deklinácie a rýchlosť jej zmeny v rôznych oblastiach. Kontúry nulovej magnetickej deklinácie na takýchto mapách vychádzajúcich zo severného magnetického pólu sa nazývajú agónové čiary alebo agóny a kontúry rovnakého magnetického deklinácie sú izogonické alebo izogonické.

Kompas účtovných opráv. V súčasnosti sa uplatňuje množstvo rôznych spôsobov, ako sa vyrovnať s korekciou kompasu. Všetky z nich sú rovnako dobré, a preto stačí citovať napríklad len jedno prijaté v americkom námorníctve. Odchýlky a magnetické deklinácie na východ sa považujú za pozitívne a na západe negatívne. Výpočty sa vykonávajú podľa nasledujúcich vzorcov:

Magnus. napríklad  Comp. napríklad Iation Odchýlka

Comp. napríklad  Magn. napríklad Ation Deklinácia.

odkazy

Kozhukhov V.P. a iné Magnetické kompasy. M., 1981
  Nechaev P.A., Grigoriev V.V. Magnetické puzdro na kompas. M., 1983
  Degterev N.D. Magnetické kompasy so šípkami. L., 1984

Je známe, že nikdy neexistuje žiadny vynález ľudského umenia
  prinieslo viac výhod ľudskej rase ako tento kompas.

V. Hilbert

V ANCIENT COMPASS CRADLE

Úloha magnetického kompasu pri rozvoji navigácie je ťažké preceňovať. Toto je úžasné zariadenie. Jeho história siaha do hlbokej antiky, súčasnosť je veľmi impozantná - bez jedinej lode opúšťajúcej more sa bez nej nedá a budúcnosť je vidieť v jej ďalšom zdokonaľovaní a rozširovaní hraníc jej aplikácie.

Kompas nielen pomohol navigátorom, ale tiež dal podnet k rozvoju doktríny magnetického poľa Zeme, prispel k objavu vzťahu medzi magnetickými a elektrickými poľami a mnoho vedných odborov s ním začalo. Inými slovami, magnetický kompas nielen „otvoril glóbus“, ale aj otvoril fyzický svet ľudstvu.

Najpokrokovejší vedci svojej doby prispeli k štúdiu a zlepšeniu magnetického kompasu. V. Hilbert a G. Kulomb, A. Humboldt a K. Gauss, A. Euler a M. Lomonosov, X. Oersted a A. Krylov a mnoho ďalších boli zapojení do teórie kompasu a jeho použitia.

Úcta vynález kompasu je napádaná Číňanmi a Indmi, Arabmi a Talianmi, Francúzmi a Britmi. Veľa výskumu sa venuje histórii tohto zariadenia, ale výsledky a závery nie sú jednotné. Protirečenia a nepresnosti možno do značnej miery vysvetliť skutočnosťou, že dokumenty a dôkazy o dávnej minulosti sa k nám nedostali a mnohé závery boli urobené len na základe predpokladov, a čiastočne na tom, že výskumníci boli historici, archeológovia, geológovia, fyzici, spisovatelia a nanešťastie omnoho menej často námorníci, ktorí nemohli pomôcť, ale odložili svoj odtlačok na názory a hodnotenie objavov.

Existujú rôzne verzie pôvodov vynálezu kompasu. Najčastejšie z nich - kompas bol vynájdený v Číne v rokoch 3000-2500. BC. e. a odtiaľ prišiel do Európy.

Tsu-shi (kameň materskej lásky) - tzv. V starovekých čínskych kúskoch hnedej rudy, ktorá má schopnosť priťahovať a držať ľahké kúsky železa.

Číňania upozornili na skutočnosť, že takýto kameň má ďalšiu úžasnú vlastnosť: ak mu dáte predĺžený tvar a zavesíte sa na niť, je nainštalovaný na jednom konci v smere na sever (na polárnu hviezdu) a druhý na juhu. Odchýlka od tejto rovnovážnej polohy je po niekoľkých výkyvoch opäť nastavená do pôvodnej polohy. Táto vlastnosť kameňa tsi-shi ukázať smer viedol cestujúci premýšľať cez nekonečné púšti Gobi použiť ju pre orientáciu, keď nie je vidieť ani Slnko, ani hviezdy. Tu je, ako je napísané v starovekej čínskej kronike:

„... Karavany sa pohybujú pozdĺž nekonečných pieskov púšte Gobi. Slnko je skryté žltým závojom prachu. Ďaleko od brehov rieky Yangtze až po kráľovstvá Kušanov a nie sú k nim žiadne viditeľné cesty. Je ťažké, ó, aké ťažké by bolo pre karavanov, keby nepriniesli biely hlinený hrniec, ktorý by si vážili viac ako všetok ich drahý tovar, aj keď v ňom nie je ani zlato, ani perla, ani slonovina. V plavidle na drevenom plaváku leží hnedý kameň, milujúci železo. Otáčanie po celú dobu ukazuje cestujúcim na strane juhu, a to, keď je Slnko zatvorené alebo hviezdy nie sú viditeľné, zachraňuje ich od mnohých zlí, vedie ich do studní a vedie ich na správnu cestu.

Ak si myslíte, že staroveké anály, potom je to tento hlinený hrniec s tsi-shi a mal by byť zrejme považovaný za prvý prototyp kompasu.

Avšak, v populárnej vede, a často v odbornej literatúre, vynález chi-nan, index juhu, je braný ako prvý kompas. Z jednej knihy na inú verziu cestovania skutočnosť, že v starovekej Číne boli známe dvojkolesové koňské vozne zhinanche nainštalované na nich ľudské postavy s natiahnutou rukou. Jade figúrka asi 40 cm vysoká,
  zdobený nádhernými vzormi, bol namontovaný na prednej časti vozu a vďaka magnetu, ktorý bol v ňom zabudovaný, vždy otočil tvár na juh. Takéto vozy s „indexom na juhu“, podľa knihy „Ku-Kengju“ („Vysvetlenie starých a nových faktov“) určitého Tszui Bao, pomohli cisárovi Huangtimu v roku 2364 pred Kristom. e. v hustej hmle a oblakoch prachu poraziť svojho súpera ChZhIS.

Mnohí verili v schopnosť ovládať postavu s magnetom, vrátane takej autority ako slávny staviteľ lodí akademik A. N. Krylov. Práve podľa pokynov tejto skutočnosti sa A. N. Krylov najčastejšie odvoláva na väčšinu autorov diel venovaných histórii magnetického kompasu. Štúdie z posledných desaťročí však ukázali, že „vodiaci vozík“ starovekej čínštiny nemá nič spoločné s magnetickým kompasom.

Podľa starovekých čínskych dokumentov bolo možné preukázať, že mechanizmus pôsobenia postavy je založený na systéme ozubených kolies, pomocou ktorého bola postava spojená s kolesami vagóna. Pred vyrazením bola postava vystavená tak, že natiahnutá ruka ukazovala na juh. Pri zákrutách si obrázok zachoval svoju polohu a zmena smeru pohybu bola určená vychýlením kolies.

Na nastavenie počiatočnej polohy boli použité Slnko, hviezdy a iné orientačné body. Je známe, že známy ruský geograf A. A. Tillo tvrdí, že si stanovili počiatočnú polohu vozíka na magnetickej ihle, ktorá plávala v nádobe s vodou nesenou za vozíkom. Svoje tvrdenia však neprináša.

Podľa niektorých starovekých čínskych literárnych zdrojov, na lodiach, magnet na určenie krajín sveta začal byť používaný oveľa neskôr - niekde medzi 400 a 300. BC. e. To bolo nazývané chi-nan-ting a bol trením s magnetickým kameňom, to znamená, že magnetizovaná železná ihla zavesená na tenkej nite nepotiahnutého hodvábu. Takýto kompas údajne používali východní navigátori. Ale je to aj na pochybách.

Ak sa kompas v Číne začal používať na lodiach v IV-III storočí. BC. Prečo neprenikol ani do Európy? Koniec koncov, od začiatku VII. BC. e. Čínske prístavy začali pravidelne navštevovať obchodné lode zo vzdialenej Indie a do Indie už v 2. storočí. BC. e. Gréci sa plavili a na začiatku nášho tisícročia prenikli do Juhočínskeho mora. Je nepravdepodobné, že by taký veľký vynález ako „ukazovateľ na juhu“ prešiel svojou pozornosťou. A ak sa Gréci dozvedeli niečo o kompase, Pliny a Strabo by určite o tomto starodávnom spisovateľovi, ktorí boli tak dôkladní vo svojom výskume a opisoch, že by sa určite zmienili o takej dôležitej téme pre navigáciu.

V tomto ohľade si literárne zdroje zasluhujú väčšiu dôveru, ktorá udáva vzhľad kompasov na čínskych súdoch v storočiach I-III. n. e. Skladali sa z nádoby s vodou alebo olejom, v ktorej magnet nachádzajúci sa vo forme ihly plával na stopke rákosia. Na plavidle bolo 24 cyklických znakov, ktoré charakterizovali 24 smerov. Niekedy sa používali aj „ryby“, vyrezané z tenkého plechu železa a zakrivené v tvare lode, aby boli lepšie držané na vode. „Ryby“ neboli špecificky magnetizované, magnetizovali, keď vytvrdli.

Popis takého kompasu bol nájdený v spisoch čínskeho učenca z 11. storočia. Shen-Gua (1030-1094). Najprv informoval o svojom zistení, že magnetická ihla sa nezhoduje presne so smerom sever - juh, ale od nej sa trochu líši, to znamená, že magnetické a geografické meridiány sa nezhodujú. Niekoľko ľudí to však venovalo - malá odchýlka nikoho neobťažovala.

Zmienka o kompasu nachádzajúcom sa na Arabskom východe. Známy sovietsky arabista, špecialista na históriu arabskej navigácie, A. Shumovsky verí, že arabskí námorníci začali používať magnetickú šípku v prvých storočiach Hidžry, to znamená v prvých storočiach po roku 622, a že prenikli do západného Indického oceánu. v VII. storočí. V tejto súvislosti je užitočné poznamenať, že počas tohto obdobia arabské veľvyslanectvá často navštevovali Čínu (651, 711, 712, 798), po ktorej sa posilnili obchodné vzťahy medzi týmito národmi. Nebolo v tom čase, že by sa arabskí piloti a mullims (kapitáni) zoznámili s Chi-Nan-tingom? Rovnakú myšlienku naznačuje aj skutočnosť, že arabské plavidlá, ktoré sú veľmi zaťažené tovarom a vracajú sa z Číny a prechádzajú cez Mallakský prieliv, spravidla nechodili pozdĺž pobrežia, ale priamo cez Bengálsky záliv cez otvorené more.

Káhirský vedec Bai-lak al-Kabayaki napísal vo svojej eseji „Merchant's Treasure“ (1282-1283) o použití kompasu s magnetickou ihlou prepichnutou cez dosku plávajúcu vo vode arabskými námorníkmi. Takýto kompas videl v roku 1242 počas svojich ciest pozdĺž východnej časti Stredozemného mora. Indickí námorníci a Peržania, dodáva Beylak, nechaj na vode plavák.

Nájdeme tu zaujímavejšie údaje od arabského pilota, nádherného navigátora Ahmada ibn Majida, ktorého sme spomenuli v ch. 1. Napísal svoju slávnu „Knihu prínosov o základoch a pravidlách morskej vedy“, založenú na vlastných skúsenostiach, ako aj na skúsenostiach z predchádzajúcich generácií, s dôrazom na zber najbežnejších autoritatívnych údajov z literárnych zdrojov 10. a 11. storočia. a staré rukopisy slávnych pilotov z XII. storočia, prezývané pre svoje námorné umenie ako „levy mora“, Mohammed ibn Shazan, Sahl ibn Aban a Lays ibn Kahlan. A čo je dôležité si uvedomiť: žiadny z týchto skúsených navigátorov neuvádza čas vynálezu kompasu a jeho vzhľad na lodiach, inak by si to Ahmad ibn Majid určite všimol a nepripísal mu biblický pôvod: „Pokiaľ ide o magnet, na ktorom iba s ktorým je toto remeslo (navigácia) dokonalé, lebo ukazuje na oboch Poliakov, Dávid to dostal, pokoj s ním: toto je kameň, s ktorým Dávid zasiahol Goliáša ... Čo sa týka vymýšľania ihly s magnetom doma, hovoria, že je to od Dávida, Pokoj s ním, pretože v žľaze dôkladne poznal a jeho vlastnosti. Napriek tomu hovoria, od Khidra (patróna námorníkov), mier s ním: keď šiel hľadať vodu, vstúpil do temnoty so svojím morom (Južný oceán) a vyhýbal sa jednému z Poliakov tak ďaleko, že Slnko zmizlo, hovoria, že ho viedli magnet ( iní hovoria žiara). Magnet - kameň, ktorý priťahuje len železo; Magnet je tiež objekt, ktorý priťahuje železo k sebe. Hovorí sa, že sedem neba a zem sú zavesené mocným magnetom. Ahmad ibn-Majid opisuje kompas, v ktorom je ihla na ochranu pred vetrom umiestnená v krabici - „ihlovom dome“, ktorá má 32 „zásuviek“, t. J. 32 rumba.

Prístroj kompasu, ktorý používajú Arabi, je tiež opísaný dvorným geografom a spisovateľom kráľom Rogerom zo Sicílie al-Idrisi v „Radosti pre žíznivú križovatku horizontov“ (XII. Storočie). To nie je moc odlišné od zariadenia čínskych kompasov - rovnaké magnetické ihly alebo duté "ryby", plávajúce vo vode.

Existuje niekoľko verzií o vzhľade kompasu v Európe. Podľa nášho názoru sú najrealistickejšie dva: kompas sa buď dostal do Európy cez arabských navigátorov v Stredozemí, alebo bol výsledkom nezávislého európskeho rozvoja vedy a techniky.

Väčšina učencov má sklon veriť, že Európania sa dozvedeli o tajomstvách kompasu od moslimských námorníkov a učencov, ktorí pred križiackymi výpravami a v nasledujúcich storočiach stáli v kresťanskom kultúrnom a vedeckom zmysle. Zatiaľ čo Európa bola roztrhaná náboženskými a pohraničnými vojnami, arabskí geografi starostlivo zozbierali a študovali všetko, čo ľudská múdrosť a skúsenosť nahromadili na začiatku nášho tisícročia. Kompasom, s ktorým sa stretli v Číne a neskôr v Indii, sa, samozrejme, nemohli dostať, a keď vstúpili do komunikácie s Európanmi, odovzdali im tajomstvo tohto zariadenia.

Zástancovia druhej verzie odkazujú na nasledujúce údaje. V trinástom storočí bola objavená kniha, ktorá je pripisovaná starovekému gréckemu vedcovi a filozofovi Aristotelovi (384-322 pred nl). Existujú také slová, ktoré naznačujú, že európski námorníci používali kompas na to, aby ho používali čoskoro: „Jeden roh magnetu má silu obrátiť železo na sever a námorníci používajú tento sim. Druhý uhol magnetu, opačný, sa pozerá na juh. “

Týkajú sa aj škandinávskeho historika Ara Frode (868-1100). Uvádza, že Škandinávci poznali magnetickú ihlu, ktorá sa mohla použiť na mori. Poukazujú aj na významného nemeckého vedca v ťažobnej a hutníckej výrobe G. Agricola (1494-1555), ktorý vo svojej knihe o metalurgii tvrdí, že pri vytváraní kópií používa magnetické vlastnosti v Európe už v ranom stredoveku.

Nech je to akokoľvek, počas križiackych výprav západoeurópskych feudálnych pánov na Blízky východ (1096 - 1270) bol kompas už veľmi dobre známy stredomorským námorníkom. Jeden z jeho najstarších opisov sa nachádza v básňach určitého rímskeho Rosa, ktorý napísal troubadour Guyot z Provence, ktorý žil okolo roku 1180: „Pozrite sa, ako sa zdá, že hviezda je pevná. Vidieť a poznávať navigátorov prostredím tejto hviezdy idú vo všetkých smeroch a smerujú ich cestu; hovoria to opaľovanie. Všetky ostatné hviezdy sa pohybujú, menia svoje miesta a odbočujú; ale táto hviezda je nehybná, čo je dôvod, prečo sa to deje pomocou magnetu, ošklivého a tmavého kameňa, ktorému železo pohodlne drží, taký jav, ktorý nemôže oklamať. Udržiava tento kameň vždy v priamej polohe, pretože keď sa šípka trie, položia ho na kus dreva alebo korku a položia ho na vodu, strom ho drží na vrchole a bod sa úplne otočí k hviezdi, takže nikto v Nebude pochybovať, a nie vôbec sa tým nebude mýliť. Keď je more tmavé a ponuré, keď nie je viditeľný ani Mesiac, ani hviezda, potom sa oheň rozsvieti pri šípke a cesta sa nedá stratiť: ku hviezde, ktorú bod pozerá. “

Podrobnejší opis kompasu tej doby bol uvedený v roku 1190 v jeho práci "O povahe vecí" anglického vedca mnícha, ktorý bol vzdelaný vo Francúzsku, Alexander Neccam (1157-1217). On sám nemal žiaden vzťah k námorníctvu, ale jeho pestúnsky brat Richard, anglický kráľ prezývaný Leví srdce, bol priamo zapojený do prvých krížových výprav v rokoch 1190-1192 a je možné, že zvídavý mních od neho dostal informácie o vodiacej ihle. Neccam navyše píše o kompase plynulo, nie ako niečo nové, ale ako subjekt, ktorý je čitateľovi celkom bežný a známy, „nie tajomstvo, ktorému sú volení zasvätení“.

Podľa opisu vedca mnícha bol železnou ihlou, pretiahnutou slamou, plávajúcou vo vode. Pred každým použitím ihla vyžaduje predpätie prirodzeným magnetom. Aby si ihla udržala magnetizmus dlhšie, Neckam odporúčal, aby nebol vyrobený zo železa, ale z ocele.

Použitie takýchto kompasov bolo samozrejme nemožné. Z náklonu a vetra sa ihla potĺkala, ako sa to páčilo, takže kompas bol odstránený z kabíny v relatívne pokojnom počasí, keď obloha bola zakalená hmlou, mrakmi alebo oparom a zmizli pamiatky. Vybrali sme si moment, keď sa ihla upokojila, a všimol si smer.

Napriek intenzívnemu rozvoju obchodu a navigácie sa kompas, ako vidíme, šíri po celom svete pomerne pomaly - niekoľko storočí. To možno vysvetliť najmä dvomi okolnosťami. Po prvé, držba takéhoto nástroja priniesla výhody námorníkom, ktorým sa nechceli podeliť s nikým kvôli obavám z hospodárskej súťaže, a po druhé, námorníci pripisovaní zlým silám a často často dôverovali všetkým druhom znakov ako „plávajúce kamene“. a ihly. Preto kormidelníci a kapitáni, aby neboli známi ako čarodejníci, tajne používali kompas. Živá ilustrácia toho, čo bolo povedané, môže byť poskytnutá listom Danteho Brunetta Latiniho jeho priateľovi Guidovi Cavalcantimu o jeho návšteve filozofa Rogera Bacona, napísaného v roku 1258: „Parlament šiel do Oxfordu, bol som schopný vidieť mnícha Bacona hneď po príchode a (okrem iného) ukázal Mám čierny škaredý kameň nazývaný magnet, ktorý má úžasnú vlastnosť prilákať železo na seba: ak si o tento kameň otrite ihlu a potom, keď ste ju posilnili na slame, nechali plávať na vode, ihla sa bude neustále otáčať ísť na Severnú hviezdu; preto, ak je noc taká tmavá, že ani mesiac ani hviezdy nemožno vidieť, bude námorník schopný správne navigovať svoju loď touto ihlou. Tento objav, ktorý sa zdá byť tak dôležitý pre všetkých, ktorí plávajú po moriach, musí zostať neznáme až do určitej doby, pretože ani jeden navigátor sa ho neodváži používať, ak nechce prejsť na čarodejníka; námorníci by tiež nemohli ísť na more pod jeho velením, ak by si so sebou vzal nástroj, ktorý sa tak silne javí ako postavený pod vplyvom nejakého pekelného ducha. Môžu prísť chvíle, keď budú tieto predsudky, ktoré bránia štúdiu tajomstiev prírody, prekonané, a potom ľudstvo bude ťažiť z výhod takýchto vedcov ako mnícha Bacona, a to kvôli tejto usilovnosti a rozumu, za ktoré sa on a všetci jeho podobní teraz stretávajú len s ohováraním a výčitky. “

Je tiež dobre známe, že Phoeničania napríklad uviazli svoje lode alebo ich potopili, ak videli, že prenasledujúca loď môže vystopovať svoju trasu alebo sa naučiť tajomstvá navigácie.

Pokiaľ ide o pojem „kompas“, ktorý sa používa na ukazovateľ nadpisu, objavil sa oveľa neskôr ako samotný vynález. S najväčšou pravdepodobnosťou prešiel na zariadenie z názvu námorných máp (portolans), ktoré v latinčine sa nazývali „komes passus“ - ukazovateľ na cestu.

Ruský vedec A. G. Kalashnikov verí, že slovo „kompas“ prvýkrát použil odborník na slnečné hodiny Peyerbach vo svojom rukopise „Zariadenie kompasu s barom pre všetky klimatické podmienky“, teda slnečné hodiny s gnomonom pre všetky zemepisné šírky.

A do XV storočia. Kompas bol nazvaný inak. Arabi mali „ihličkový dom“, Číňania mali „prasiatko hviezd“, v stredomorských krajinách „kalamit“ (z gréckeho Calamitosu patriaceho do rúry), Rusi mali „kráľovnú“.

OD FAIRY TALES A LEGENDS VEDECKÝM TRAKTKÁM

Spočiatku, ako sa hnedý kameň nazýval magnetom. Staroveká grécka legenda o pastierovi, ktorý vyliezol na hory Zipil neďaleko mesta Magnessa (Malá Ázia) pri hľadaní chýbajúcich oviec a nemohol sa z neho dostať, pretože jeho sandále, lemované železnými klincami, prilepené na skale, sú dobre známe. Podľa názvu mesta sa železná ruda začala nazývať magnet. Toto mesto, podľa Elia Dionysius, bol tiež nazývaný Herakleia, a preto Plato nazval železnú rudu Herakleis kameň.

Podľa ďalšej legendy, o ktorej sa zmienil Pliny, ruda bola pomenovaná podľa mena pastiera Magnusa, ktorý objavil schopnosť hnedého kameňa prilákať železný personál. A rímsky básnik a filozof Tit Lucretius (I. storočie pred nl) v básni „O povahe vecí“ veril, že kameň železnej rudy

„Gréci sa nazývajú magnetom podľa názvu ložiska, pretože sa nachádzajú vo vlasti magnetov.“

V tom čase nikto nemohol vysvetliť vlastnosti hnedého kameňa železu - až do použitia experimentálnej metódy ako nástroja poznania bol ešte ďaleko, a preto sa magnet stal predmetom rozprávok, legiend a povier. Magnet bol pripisovaný vlastnostiam očarujúcich ľudí, spôsobujúcich im choroby a choroby, očarujúce nevesty, spôsobujúce melanchóliu, otáčanie obyčajných kameňov do drahých kameňov a naopak, atď. Starovekí Egypťania považovali magnetické kamene za kosti boha Ra a uctievali ich ako posvätné.

Kúzelníci a liečitelia sa zaujímali najmä o vlastnosti magnetu. Magnetické ložiská, ako sú poslušné ryby, visiace v magnetickom poli rakvy Mohammed, reťaz železných krúžkov, tancujúce vo vodných pilinách, nemohli pomôcť, ale rozrušili predstavivosť ľudí.

Lekári predpísali práškové magnetické prášky chorým. Tu je, ako o tom napísal V.Gilbert: „Najlepšie železo, stómia alebo kaliba, oceľ alebo aciarium sa s pílkou mení na jemný prášok; tento prášok sa vyleje veľmi lúhovým octom, suší sa na slnku, znovu sa naleje octom a suší sa a potom sa umyje kľúčom alebo inou vhodnou vodou a vysuší sa. Potom sa opäť zmení na prášok a rozdrví sa na porfýr, prefiltruje sa cez veľmi jemné sito a uskladní sa na použitie. Dávajú ju v prípade ochorenia zväčšenej a príliš vlhkej pečene so zväčšenými slezinami. Vracia zdravie a krásu niektorým dievčatám, ktoré trpia bledosťou a zlou pleťou.

Člen expedície Vasco da Gama do Indie, ktorý opísal Calicut (Calicut - mesto a prístav na pobreží Arabského mora Malabar - teraz Kohikode), bazár tej doby, povedal: „Mnoho rôznych liekov bolo predaných na trhu - nemôžu byť uvedené na zozname. Ale najpôsobivejšou vecou bolo, ako zahynulí starí ľudia platili neuveriteľné ceny piluliek vyrobených z magnetického prášku - tieto tabletky, ako keby im niektorí vrátili stratenú mládež. “

Veľký lekár a filozof Avicenna (Ibn Sina) v XI storočí. S slezinou zaobchádzal s magnetom. V Rusku sa liečenia, nádory, horúčky atď. Liečili magnetom, a tak ministerka zahraničných vecí Catherine II uviedla vo svojom „Memorable Notes“: „8. máj. Hrabě A.P. Shuvalov šiel na dovolenku na 4 mesiace pre choroby, ktoré ho nútia piť železné piliny.

Dokonca aj Isaac Newton veril v liečivú silu železnej rudy a neustále nosil prsteň s najsilnejším magnetom.

V rôznych časoch sa snažili rôznymi spôsobmi vysvetliť vlastnosť magnetu na pritiahnutie železa. Verilo sa, že túžba magnetu prilákať piliny a nechty je prejavom sympatie, podobného pocitu železných častíc obsiahnutých v magnetickom kameni, železa železa a pilín. V piesňach Orpheus, napríklad, tam sú linky, ktoré hovoria, že železo je priťahovaný magnet s rovnakou silou ako nevesta je ženích. Nie je náhoda, že pre mnohé národy sa magnetický kameň nazýva „milujúci kameň“. Napríklad francúzske slovo „magnet“ - cieľový - pochádza zo slovesa - k láske.

Magnetické vlastnosti sú preto najčastejšie pripisované magnetickej ihle. Napríklad legendy o príťažlivosti ihly polárnou hviezdou, ktorá má údajne silu magnetu, existencia ostrovov s magnetickými horami v oceánoch, ktoré priťahovali nielen magnetickú ihlu, ale aj kovové časti lodí, boli široko rozšírené, atď. V knihe františkánskeho mnícha „Šťastný objav dobrovoľne z 54 ° na pole“ (cca 1360) si môžete prečítať, že magnetický kameň s kruhom 33 míľ stúpa v blízkosti severného pólu (asi 60 kilometrov) , Okolo útesu sú štyri ostrovy a magnetický kompas na tomto mieste je nespoľahlivý a lode, ktoré majú železo, sa nemôžu vrátiť.

Táto myšlienka magnetického smútku pretrvávala niekoľko storočí. O mnoho rokov neskôr, v roku 1569, ukázal veľký kartograf G. Mercator, o ktorom povieme, s odkazom na túto prácu, na svojej mape severný pól v tvare skaly obklopenej morom, medzi ktorými sa týkali štyri veľké a devätnásť malých ostrovov. Ukázalo sa, že Mercator zhromaždil tieto informácie zo spisov františkánskeho mnícha. Neskôr sa ukázalo, že cestujúci mních severne od 67 ° 40 / neplaval, ale hlásil sa o skalných a magnetických horách na severnom póle, na základe povestí.

V ranom stredoveku, podľa F. Engelsa, cirkev so svojimi zásadami a politickými axiómami zanechala veľký dojem na rozvoj vedy v západnej Európe. Všetko, čo sa nehodilo do náboženských dogiem, sa stretlo s odporom cirkvi. Stredoveký vedec, vzdialený od sveta, sa obmedzil hlavne na štúdium diel starovekých mysliteľov a ich komentátorov a pripisoval malý význam svojim vlastným pozorovaniam a ich analýze. Stredoveký spôsob myslenia vylúčil experiment ako prostriedok na preukázanie pravdy. Skúsenosti sa neudržiavali vo vysokej úcte.

Možno z týchto dôvodov zostala práca „Posolstvo o magnete“ francúzskeho vedca Pierra de Maricourta, prezývaného Peregrin (pútnik, tulák), ktorá bola v tom čase prekvapivá, jeho rukopis uverejnený v Ríme až v roku 1520.

V tejto práci sa po prvýkrát uskutočnil úsudok o potrebe skúseností a experimentovania v poznaní prírody, a tak sa v temnote vekov zasiali semená nového vedeckého a filozofického výhľadu.

Pojednanie napísané vo forme listu Pierra Peregrina de Maricoura jeho priateľovi Seegerovi de Fockourovi, vojenskému mužovi: „Môj drahý priateľ, na tvoju žiadosť ti v čo najväčšej miere odhalím tajnú silu magnetického kameňa v bezstarostnom rozprávaní.“

Peregrin, odvolávajúc sa na priateľa, píše, že účelom jeho práce je poskytnúť "cestujúcim ... pomoc na ceste." Ďalej autor hovorí, ako rozpoznať magnetický kameň štyrmi atribútmi: „farbou, jednotnosťou, hmotnosťou a účinnosťou“; ako nájsť póly magnetu na kameň, ktorý je na sever, a ktorý je na juhu; ako magnet priťahuje železo, atď. Stredoveký učenec píše: „Niektorí slabí vedci verili, že sila, ktorou magnet pôsobí na železo, sa vytvára v tých ložiskách nerastov, kde sa nachádza magnet, a preto hovoria, že aj keď železo sa presúva do pólov sveta, ale to sa deje len preto, že v týchto častiach sveta sú vklady takéhoto kameňa. Nevedia, že tento kameň sa nachádza v rôznych častiach sveta, čo znamená, že by sa musel obrátiť na rôzne miesta sveta, a to nie je tak. A stále nevedia, že miesta v blízkosti stĺpov sú neobývané, pol dňa je deň a pol noci. To je dôvod, prečo je smiešne myslieť si, že k nám z týchto miest môže byť privedený magnet.

Preto P. Peregrin rozptýli mýtus, že magnetická šípka ukazuje na stožiar, pretože ho priťahujú magnetické hory, ktoré sa tam nachádzajú, alebo polárna hviezda. Tvrdí, že „póly prírodných magnetov získavajú energiu z pólov sveta“, to znamená, že ihla kompasu ukazuje na umiestnenie pólov Zeme a je vedená samotnou Zemou.

Experimentálny dôkaz vedeckej neoddeliteľnosti pólov od seba navzájom, možnosť magnetizovaného železa „nútene“ magnetizovať, ako aj schopnosť pólov rovnakého mena odstúpiť a opačne priťahovať, sú veľmi dôležité. P. Peregrin tiež zistil, že oddelenie podlhovastého magnetu vytvára v mieste delenia dva magnety s opačnou polaritou. V tomto pojednávaní nalieha, aby nielen používal naturalistickú filozofiu a matematiku, ale aby venoval väčšiu pozornosť skúsenostiam a experimentom.

Prehliadka francúzskeho vedca je úžasná, ale zároveň treba poznamenať, že obmedzenia jeho vedeckých názorov mu nedovoľovali hlboko pochopiť podstatu magnetizmu. Takže myšlienka Zeme ako veľký magnet mu bola cudzia. Vysvetlenie túžby magnetickej ihly naznačiť smer k pólu, P. Peregrin vychádzal z myšlienky, že strany magnetu prijímajú energiu zo zodpovedajúcich strán oblohy. Podľa vedca by severná strana magnetu mala zodpovedať severu na oblohe a južná strana by mala zodpovedať juhu. V dôsledku toho pripisoval túto korešpondenciu „božským diktátom“.

V druhej časti svojho príspevku „Pri budovaní nástroja, pomocou ktorého sa na obzore určuje azimut Slnka, Mesiaca a akejkoľvek hviezdy“, vedec opisuje dva magnetické kompasy, s ktorými môžete „pripraviť cestu krajinám, ostrovom, regiónom, kde chcete, na mori a na zemi, pokiaľ je známa zemepisná šírka a zemepisná dĺžka. “

Jedno zo zariadení obsahuje magnet plávajúci v nádobe s vodou, druhé, ktoré P. Peregrin nazýva „najlepšie“ a „spoľahlivejšie“, je okrúhly drevený obal („jar“) alebo meď, v ktorej je v strede medzi vekom a dnom. je umiestnená vertikálne osadená medená alebo strieborná os. Magnetizovaná oceľová ihla je prevlečená otvorom v osi a šípkou z medi alebo striebra v pravom uhle. V pracovnej polohe je magnetizovaná oceľová ihla nastavená v smere sever - juh a šípka ukazovateľa - na východ. Nie je to náhodou - v 13. storočí, keď P. Peregrin napísal svoju prácu, boli Európania orientovaní na východ. Na priehľadnom veku zariadenia zo skla alebo kryštálu sú čiary hlavných smerov - rhumb (N, S, E, W) a 360 delení - stupne. Na veko prístroja je umiestnený špeciálny pravítko - kríž, ktorým môžete merať azimuty hviezd. Kompas, ktorý navrhol P. Peregrin, bol teda viac prispôsobený na použitie na lodi ako jeho predchodcovia. puzdro bolo pokryté priehľadným krytom, ktorý chráni snímač pred vetrom a náhodným dotykom; zariadenie bolo ľahko prenosné.

Kompasy, vylepšené P. Peregrinom, vo svojom čase nenašli uplatnenie, pretože tento spis bol publikovaný len 300 rokov po jeho napísaní. Preto boli jeho myšlienky stelesnené v návrhoch majstrov neskoršej doby.

Kto bol tento vedec, ktorý napísal prvú významnú teoretickú prácu na magnet a magnetický kompas? Autorom listu je francúzsky šľachtic, učenec, profesor na Parížskej univerzite, vojenský opevňovač. Najlepšie ho charakterizuje jeho súčasný P. Peregrin, francúzsky mních, filozof a prírodovedec Roger Bacon (c. 1214-1292), známy svojimi kritickými prejavmi proti feudálnemu scholastiku a cirkvi: „Pozná prírodné vedy prostredníctvom experimentu, medicíny a alchýmie a všetkých veci v nebi a pod nimi, a hanbil by sa, keby nejaký laik v tomto podniku, alebo stará žena, alebo roľník, alebo vojak vedel ... niečo, čo by nevedel. Je dobre oboznámený s odlievaním kovov a spracovaním zlata, striebra a iných kovov a všetkých minerálov; vie všetko o vojenskej službe, zbraniach a poľovníctve; študoval poľnohospodárstvo, zememeračstvo a pestovanie; okrem toho pozná mágiu a rozprávanie starých žien a ich kúzla a všetkých čarodejníkov a trikov a ilúzií mágov. Ale keďže vyznamenania a odmeny by odviedli pozornosť od veľkosti jeho experimentálnej práce, opovrhuje ich. “

Jeho dielo „Na magnete“ P. Peregrin končí slovami: „Bolo napísané v tábore pri obliehaní Luceria v roku narodenia Krista MSS XIX, na VIII. Tento záznam naznačuje, že P. Peregrin sa zúčastnil obliehania mesta Luzer (Lucera) v Apúlii (južné Taliansko) v boji o trón sicílskeho kráľovstva. Vedci, ktorí majú dostatok voľného času počas obliehania, zjavne naznačili svoje postrehy, opisy experimentov a pohľady na magnetizmus.

Boli sme v takých detailoch o diele P. Peregrina, pretože začína nová etapa v histórii magnetického kompasu, ktorá je spojená s vedeckým pochopením spôsobov jej zlepšenia. Ďalším krokom v tomto smere bola výmena ihly za predĺženú kosoštvorcovú šípku. Vertikálna os bola čoskoro nahradená kolíkom s hrotom na konci. V spodnej časti šípov sa začalo posilňovať

pevný kameň vo forme konkávnej pologule-ohnisko. To všetko prispelo k výraznému zníženiu trenia a zvýšenej citlivosti kompasu. Táto posledná okolnosť si vyžadovala zvýšenie presnosti a pohodlia zdvihnutia uhla. Bola tam karta. Jej vynález sa pripisuje talianskemu klenotníkovi (podľa iných zdrojov - námorník) Flavio Joy, ktorý žil v XIII. Storočí. v meste Amalfi.

V ranom stredoveku, Amalfi bolo prosperujúce mesto na pobreží Stredozemného mora kvôli jeho dobre rozvinutý námorný obchod. Hlavnou činnosťou väčšiny obyvateľov mesta bola navigácia. Významné zlepšenie kompasu v tomto meste bolo preto náhodné. Tam je legenda medzi obyvateľmi Amalfi. Čestný kapitán Domenico, ktorý chcel uspieť v námornom obchode, údajne sľúbil, že dá svojej krásnej dcére Angelike v manželstve jednému z obyvateľov mesta, ktorý by vymyslel nástroj, ktorý by poskytoval presnú a spoľahlivú navigáciu plavidla za každého počasia a kedykoľvek počas dňa alebo noci. Tak šťastie bolo mladé námorník menom Flavio. Ponúkol kapitánovi Domenicoovi kompas, v ktorom bola magnetická ihla zapečatená papierovým diskom (kartou).Študijné známky a 16 bodov, na ktorých sú známky Flavio spojené so stredom karty, boli vyznačené na disku. Výsledkom bola kresba, neskôr nazývaná „veterná ružica“, pretože sa podobala diagramu charakterizujúcemu podmienky vetra v určitej oblasti. Karta obsahovala osem hlavných smerov - „vetry“ až 45 ° (sever, severovýchod, východ, juhovýchod, juh, juhozápad, západ, severozápad), ktoré boli následne rozdelené na „polovičný vietor“. Takéto rozdelenie bolo výhodné pri ovládaní plachiet plavidla, pretože umožňovalo sledovať šípku kompasu aj smer vetra. So špeciálnym znakom - ľalia kvet - Flavio Joya označil smer N (sever) na karte. Karta s oceľovou šípkou a ohniskom bola umiestnená na kolíku v strede tela kanvice.

Podľa talianskej legendy, vytvorenie takého kompasu prinieslo rodinnému šťastiu Flavio a kapitánovi Domenicoovi spoľahlivý a pohodlný ukazovateľ smeru. Za vynikajúci vynález, vďační krajania v roku 1902 postavil pamätník na počesť Flavio Joy, a vojvoda z Amalfi zahŕňal obraz karty v erbe.

Táto legenda bola vzatá za pravdu mnoho rokov. Avšak v 70-tych až 80-tych rokoch. nášho storočia, jeho dôveryhodnosť bola spochybnená. Niektorí vedci tvrdia, že vynález karty a spôsoby jej inštalácie do kompasu sú ovocím mnohých kapitánov a navigátorov, a nie jednej osoby. Spoľahlivé údaje o kompase s kartou a „veternou ružicou“  odkazuje na koniec XIV storočia. (cca 1380) a sú spomínané v existujúcich prednáškach talianskeho notára a kronikára z Pisy, Francesco di Bartola. Námorníci používajúci kompas s ihlou namontovanou na otočnej karte s načrtnutými smermi kompasu boli napísané v roku 1380 a komentátor Dante de Bouti napísal.

Rad vylepšení kompasu navrhovaných v XV-XVI storočia. portugalčine. Najmä počet bodov na kompase bol zvýšený na tridsaťdva a kanvica zariadenia bola zavesená v krúžkoch, čím zabezpečila jeho horizontálnu polohu počas valcovania a dostala meno Kardana menom talianskeho fyzika, filozofa a matematika, jedného zo zakladateľov kinematiky mechanizmov Gerolamo Cardan (1501 - 1576), uverejnil podrobný opis tohto princípu pozastavenia (samotné odpruženie bolo známe dlho pred Kardanom a bolo používané najmä na montáž na lode petrolejových svietidiel).

Prelom XVIII a XVI storočia. za začiatok éry veľkých geografických objavov. Je úzko spätá s určitým štádiom vývoja technických prostriedkov navigácie. Námorníci, ktorí dostali slušné námorné nástroje a kompasy, sa postarali o to, aby mapy, ktoré používali, vyžadovali objasnenie, že teraz môžete plávať kedykoľvek počas dňa alebo v noci a za takmer každého počasia, že s takýmito nástrojmi môžete robiť dlhé plavby bez strachu, že sa stratíte. v obrovstve neznámych morí a oceánov.

Bitka o námorné rozlohy pobrežných západoeurópskych krajín, kde sa rozrástli veľké mestá s rozpadom feudalizmu, obchodu s jeho potrebami výmeny peňazí, sa rozvíja. F. Engels stručne opísal túto epochu: „Do akej miery na konci 15. storočia peniaze podkopali feudalizmus a podkopali feudalizmus zvnútra, možno to jasne vidieť zo smädu po zlate, ktorý v tejto epoche prevzal západnú Európu; Portugalci hľadali zlato na africkom pobreží, v Indii, na celom Ďalekom východe; zlato bolo magické slovo, ktoré viedlo Španielov cez Atlantik; zlato bolo prvou vecou, ​​ktorú požadoval biely, hneď ako vstúpil do novootvorenej banky. “

Žízeň po zlate bola predpokladom slávnej výpravy Krištofa Kolumba.

Táto expedícia nás zaujíma predovšetkým ako prvá skúsenosť s diaľkovou navigáciou cez oceán neznáma pre stredovekých navigátorov.

Za úsvitu 3. augusta 1492, 40-ročný kapitán X. Columbus nariadil ukotviť z prístavu Palas neďaleko Cartageny a zamieriť na západ do troch Santa Maria, Pinta a

"Nina". Pôvodné lodné dokumenty týchto lodí sa nezachovali, ale zloženie ich navigačného zbrojenia možno získať z pripomienok roztrúsených v denníkoch a listoch. Na všetkých lodiach boli magnetické kompasy, kvadranty, gradštok, astrolabe a presýpacie hodiny.

Dráha ešte nebola vynájdená a rýchlosť lodí bola odhadnutá zrakom: podľa počtu plachiet a sily vetra alebo objektu, ktorý bol hodený cez palubu. Výpočet prejdenej vzdialenosti bol vykonaný v čase a priemernej rýchlosti. Zemepisná šírka bola určená výškou polárnej hviezdy alebo výškou slnka v poludnie. Zemepisná dĺžka bola určená iba raz - 14. septembra 1494 podľa zatmenia Mesiaca. Každá z lodí mala vlastného pilota (navigátora) zodpovedného za presnosť plavby.

Kompas na „Santa Maria“ sa nachádzal na špeciálnej plošinovej plošine medzi špičkou a špičkou. Bol to hrniec s kartou na vlásenke, namontovaný na stojane v špeciálnej drevenej krabici - Bitacore. „Ruža vetra“ s označením plných, polovičných a štvrťročných rumbov - „vetra“ bola znázornená na karte, to znamená, že navigácia na ihrisku nebola odhadovaná presnejšie ako v štvrtine rumby - 11,25 °. Takéto záznamy sa často nachádzajú v denníkoch navigácie: „Vytiahnite z ihriska takmer štvrtinu ihriska a možno polovicu vetra (pol rumbah) na severozápad.“ Presnosť kompasov bola overená nasledovne: navigátor umiestnil dlaň nastavenú rebrom medzi oči, na línii nosa a nosný mostík, položil dlaň na polárnu hviezdu a potom, bez zmeny polohy ramena, spustil ju na kartu kompasu. Kapitáni lodí v tom čase vždy so sebou niesli kus magnetického kameňa, ktorý v prípade potreby magnetizoval šípky.

Čo sa týka astronomických pozorovaní, X. Columbus, používajúci nedokonalý kvadrant a astroláb, sa mýlil pri určovaní súradníc pre stovky míľ a navigátorov jeho iných lodí ešte viac. Autor životopisu Columbus, skúsený námorník S. E. Morison, napísal: „Buď Columbus dômyselne urobil výpočet, alebo ho sám Pán Pán viedol; možno tam boli obaja. “

V tom čase námorníci dôverovali čítaniu kompasu bez váhania a verili, že šípka vždy ukazuje na miesto, kde polárna hviezda svieti v noci, to znamená na sever. Avšak, v XIII storočia. bolo pozorované, že magnetická ihla sa často odlišuje od geografického poludníka. Predpokladalo sa, že je to spôsobené stratou magnetických vlastností materiálu, z ktorého bola vytvorená šípka, z nepresných pozorovaní. X. Columbus, ktorý v druhom týždni svojej plavby zistil odchýlku magnetickej ihly od polohy, ktorá bola stanovená voči Polarisovi, si bol tak istý, že údaje z kompasu pochybujú o polarite Polaris nad severným pólom, najmä preto, že vzdialenosť od pobrežia Európy na západe. viac. Tu je to, ako sám X. Columbus o tom píše v liste španielskemu kráľovi, Ferdinandovi a kráľovnej Isabellovej, o výsledkoch svojej cesty: „Počas cesty zo Španielska do Indie som zistil, že hneď po absolvovaní 100 líg (asi 400 míľ) na západ z Azorských ostrovov prišli najväčšie zmeny na oblohe, v hviezdach ... Ukázalo sa, že šípky kompasov, ktoré sa predtým odklonili na severovýchod, sa začali odchýliť o celú štvrtinu na severozápad ... Ako sa pohybujeme dopredu a stúpame (čo znamená vzostup nad rovníkom na sever) - šípky sú väčšie e odrazil na severozápad a tento nárast spôsobuje poruchy v kruhovom priebehu Polárky a strážcovia. Čím bližšie som sa dostal k rovníku, tým vyššie vstali a čím viac zmien sa pozorovalo v pozícii hviezd a kruhov, ktoré opisujú.

Indikácia odchýlky magnetickej ihly od geografického poludníka, nazývaného deklinácia, sa prvýkrát objavila na zemepisných mapách Andreja Biancu v roku 1436 a po prvýkrát, ako sme už uviedli, spomenul ju čínsky vedec z 11. storočia. Shen Gua. To je tiež veril, že sklon bol známy navigátor S. Cabot (1475-1557). Zásluhy X. Columbus nie je v sekundárnom otvorení deklinácie, ale v odhaľovaní jeho variability av otváraní pozície čiary nulového sklonu.

Okrem "oficiálne" objav Ameriky X. Columbus, XV a XVI storočia. bohatých na iné veľké geografické objavy.

V roku 1488 bol portugalský navigátor B. Dias (1450-1500) prvý, kto sa dostal na južný cíp Afriky, čím otvoril mys Dobrej nádeje. Expedícia Vasco da Gama v rokoch 1497-1499. najprv položila námornú cestu z Európy do južnej Ázie. Rodák z Florencie, Amerigo Vespucci, preskúmal východné pobrežie Južnej Ameriky a nazval ho novým svetom (1501-1502). Španieli, v čele s Núñezom de Balboom, prešli cez Panamský istmus a dosiahli Tichý oceán (1513), čím otvorili celé pobrežie Mexického zálivu. V rokoch 1519-1521. F. Magellan a jeho spoločníci urobili prvú plavbu po celom svete, pričom otvorili prieliv medzi Južnou Amerikou a súostrovím Tierra del Fuego a prvýkrát plávali v Tichom oceáne.

Magellanskí kormidelníci mali k dispozícii dvanásť kompasov. Podľa opisov historikov, kompasová karta, namontovaná na ostrej tyči v spodnej časti puzdra, bola vyrobená z najjemnejšieho pergamenu, na ktorom boli vytvorené deliace plochy. Magnetická železná ihla sa prilepila na spodný povrch karty. Kurz bol natočený v mierke aplikovanej na puzdre prístroja. Poloha magnetickej ihly by sa mohla zmeniť pod kartou, aby sa zohľadnila deklinácia. Je pravda, že Magellan toto pohodlie kompasu nevyužil, pretože sa plavil v moriach, ktoré ešte neboli preskúmané. Vzhľadom k tomu, náboje často skĺzol z tyče, zlomil, a ihly stratili magnetizáciu, podľa zoznamu zariadení, armáda mala tridsať päť ihiel vľavo.

Magellan vo svojej plavbe zistil, že kompasy niekedy „silno klamú“. Kvôli neznalosti fenoménu sklonu, Magellan vysvetlil kormidelníkovi, že flotila je zjavne príliš ďaleko od severného pólu, preto jej sila nestačí na to, aby pritiahla ihlu kompasu.

Veľké objavy prispeli k toku zlata a tovaru do Európy, širokému rozvoju obchodu, rastu výroby a zlepšeniu remeselnej technológie. Buržoázny spôsob výroby sa začal presúvať cez putá feudálnych vzťahov. Začali sa intenzívne rozvíjať technológie, objavili sa vynálezy. Vysvetlenia si vyžaduje pozorovanie a množstvo nových faktov. Vytvoril priaznivé prostredie pre rozvoj vedy, zlomil okovy slepej viery a autority. Predchodca anglického materializmu F. Bacon navrhol reformu vedeckej metódy - očistenie mysle bludov, prístup k skúsenostiam a zaobchádzanie s ňou indukciou, ktorej základom je experiment. Nový prístup sa dotkol a skúmal magnetické javy.

ZÁSOBY ŠÍPKY WOOF A TRAGÉDIA ŽELEZNÍC

Začiatok systematického skúmania magnetizmu Zeme a správania magnetickej ihly možno pripísať roku 1544, keď pastor katedrály sv. Sebalda v Norimbergu Georg Hartmann v liste adresovanom vévodovi Albertovi z Pruska informoval o svojich pozorovaniach magnetických javov. Poznamenal, že magnet nie je určený len svojou dĺžkou v smere sever - juh, ale aj to, že severný koniec má tendenciu klesať. Na tom istom mieste G. Hartman navrhol, aby sa pól magnetu nasmerovaný na sever nazýval juh a naopak.

V roku 1576 R. Norman poznamenal, že ak by boli starostlivo vyvážené šípy po ich magnetizácii voľne zavesené na nite, odchyľovali by sa od horizontu a klesali na severnom konci. Rozhodol sa preštudovať tento fenomén a po vykonaní série experimentov zistil, že magnetický sklon je charakteristickým znakom pozemského magnetizmu a že uhol sklonu je odlišný v rôznych zemepisných šírkach. Bol vyrobený merač sklonu - máčanie kompas a hodnoty uhla sklonu v rôznych zemepisných šírkach. Výsledky jeho pozorovaní a experimentov R. Normana sú popísané v brožúre „Nové priťahovanie“, publikovanej v roku 1581.

Pozorovania G. Hartmana a R. Normana pritiahli pozornosť vedcov k štúdiu magnetických javov.

Jedným z prvých progresívnych ľudí, ktorí stáli na počiatkoch nového vedeckého svetonázoru, ktorý oponoval stredovekej scholastike a teológii so skúsenosťami, analýzou spoločenskej praxe, vedeckými zovšeobecneniami a systematickými experimentmi, bol anglický fyzik a lekár William Gilbert (1540-1603). V roku 1600 vydal v Londýne knihu „Na magnet, magnetické telesá a na veľkom magnete - na Zemi. Nová fyziológia, overená množstvom argumentov a experimentov, “ktorá sa stala prvou skutočnou vedeckou prácou na magnete.

W. Hilbert sa narodil v meste Colchester, Essex, v rodine sudcu. Potom, čo získal vynikajúce vzdelanie na Cambridge College v St. John a University of Oxford, získal v roku 1560 titul bakalára a lekár medicíny v roku 1569. Dlho sa venoval lekárskej praxi a ako talentovaný lekár bol menovaný doživotným lekárom anglickej kráľovnej Elizabeth. Okrem medicíny, Hilbert dobre študoval chémiu, astronómiu, zoznámil sa s remeslami a kováčstvom. Študoval magnetizmus 18 rokov, trávil na ňom všetok svoj voľný čas a peniaze.

Nikto nemohol odpovedať na otázky: prečo magnetická šípka ukazuje na sever, aká sila ju robí v smere poludníka, odkiaľ pochádza deklinácia a sklon, prečo sa menia a ako. Hilbert bol oboznámený so známymi navigátormi a cestovateľmi F. Drakeom, T. Cavendishom a ďalšími, možno sa ho na tieto otázky pýtali a vedci sa pri práci na knihe usilovali nielen o čisto vedecký, ale aj praktický cieľ - prospech pre navigátorov, pre ktorých Kompas sa stal najdôležitejším navigačným nástrojom. Hilbert zosmiešňoval stredoveké myšlienky magnetizmu, ktoré boli v prírode mystické, nazývané ich škodlivé a smiešne. Zdôraznil, že takéto myšlienky tvorili jeho predchodcovia kvôli zanedbávaniu skúseností a experimentu, ktoré sú „skutočnými základmi filozofie Zeme“.

Samotný vedec vykonal obrovské množstvo experimentov s magnetickými šípkami a sférickými magnetmi, podobnými sférickému tvaru Zeme, „zemetraseniam“ alebo terarom (z latinskej terasy). Položil magnetické šípky na „kúsok pozemku“ a sledoval ich správanie, t. J. Skúmal vplyv „pozemku“ na magnetickú ihlu na rôznych miestach na jeho povrchu. Bol schopný mapovať polohu magnetických pólov, paralel a rovníka. Tieto experimenty ho viedli k záveru, že sférický magnet nie je nič iné ako malá kópia (model) Zeme. Preto je Zem zložená hlavne z magnetického kameňa a je veľkým magnetom, a preto má všetky svoje vlastnosti - priťahuje magnety, usmerňuje ich, má póly vo forme určitých oblastí atď. Tento dômyselný odhad vedca otvoril cestu pre ďalší výskum: možnosť zvážiť z jedného hľadiska všetky javy suchozemského magnetizmu.

Hilbert bol prvý, kto vedecky vysvetľuje fenomén príťažlivosti a odpudzovania medzi magnetmi, priblížil sa k definovaniu pojmu magnetického poľa („sféra pôsobenia“) Zeme, vytvoril účinok ohrevu na magnetizované telo, schopnosť železného plechu čiastočne odtieniť priestor od účinku akéhokoľvek magnetizmu a magnetického poľa polia zeme. Najprv sa mu podarilo oddeliť elektrické javy od magnetických. Ukázal, že príťažlivosť jantáru a magnetu má inú povahu. Odvtedy sa magnetické a elektrické javy začali študovať samostatne.

Pri posudzovaní príčin sklonu Gilbert urobil chybu. Veril, že dôvodom odchýlky magnetickej ihly od smeru zemepisného poludníka nie je rozdielna poloha geografických a magnetických pólov (podľa jeho názoru sa geografické a magnetické póly zhodovali), ale v rôznom zložení pevných pozemkov na pevnine a pod morom. Okrem toho, Hilbert veril, že deklinácia magnetickej ihly pre každú špecifickú geografickú polohu vždy zostáva konštantná a môže byť použitá pri určovaní umiestnenia cievy. Táto mylná predstava bola spôsobená nedostatkom štatistických materiálov a experimentálnych pozorovaní v čase písania knihy, ako aj odchýlkami od požiadaviek, ktoré sám presadzoval, aby sa spoliehal len na výsledky faktov a pozorovaní. Hilbert, ktorý študoval sklon len v londýnskej oblasti, však upozornil na jeho variabilitu so zemepisnou šírkou miesta a zmena znamenia sklonu počas prechodu z jednej pologule na druhú, to znamená odhalila všetky hlavné črty tohto javu.

Nie vo všetkých otázkach Hilbert ukázal jasné teoretické myšlienky - nedokázal sa úplne oddeliť od mystickej povahy vysvetlení mnohých javov založených na predpoklade, že príčinou bola duša magnetu. Dôležitosť jeho práce je však nesmierna - otvoril novú materialistickú etapu vo vývoji prírodných vied, položil základ pre striktne vedecký prístup k štúdiu fyzikálnych javov všeobecne a najmä magnetizmu, A. N. Krylov v roku 1920 napísal o učeniach Hilberta: „Čo sa týka Jeho čas a posun vpred učenia magnetizmu, možno vidieť z faktu, že takmer dve storočia k tomuto učeniu nebolo pridané nič významné, čo by nebolo v knihe Hilberta a nebolo by to ani opakovanie, ani vývoj, ktorý urobil.

Fyzik 3. Wright v predslove k knihe „Na magnet“ správne nazval Hilberta „otcom filozofie magnetu“. Po prečítaní knihy Galileo vyhlásil Hilberta za "veľkého do takej miery, že spôsobuje závisť." Hilbertova práca dala nielen impulz k štúdiu magnetizmu Zeme a jej vplyvu na magnetický kompas, ale tiež vyvolala nový vedecký prístup založený na experimentálnom výskume.

Najmä začínajú rušiť námorníkov nepochopiteľnými fenoménmi spojenými s deklináciou. Dlhé cesty a pozorovania priniesli všetky nové fakty o rozdieloch v rôznych oblastiach. Na to, aby si kapitáni stanovili svoje zákony, boli obvinení z povinnosti vykonať osobitné pozorovania. Majstri zaoberajúci sa výrobou kompasov začali brať do úvahy sklon posunutia karty voči pozdĺžnej osi magnetov. Pokúsili sa urobiť iné karty a kartu. Kvôli nejasnosti charakteru jej zmien v rôznych krajinách a mestách sa to však dialo rôznymi spôsobmi.

Napríklad v mestách Baltského mora a Holandska bola odchýlka čiary karty od pozdĺžnych osí magnetov rovná 3 / 4rumb (karta sa odklonila na západ); v Anglicku, Španielsku, Portugalsku a Francúzsku bol tento uhol rovný 1/2 rumba, 2/3 rumba bola založená na kúpanie v Rusku. Tvorba kompasov s rôznym sklonom, hrubé meranie sklonov viedlo k veľkým chybám. Potreba navigácie si vyžadovala hlboké štúdium tohto fenoménu, jeho povahy a povahy jeho distribúcie. Prvé náznaky upadnutia štyridsiatich dvoch miest sveta sú obsiahnuté v knihe holandského fyzika Simona Stevena, Hľadanie prístavov (1590) a prvé špeciálne merania na mori siahajú do 15. storočia. Počas svojej cesty do Východnej Indie (1538-1541) francúzsky navigátor Jean de Castro pozoroval pokles v štyridsiatich troch geografických lokalitách. V roku 1634 zostavil nemecký profesor Kircher katalóg, ktorý už obsahoval približne 500 hodnôt sklonu na vodnej hladine.

V roku 1694, kvôli nepresnému záznamu o úpadku na útesoch Gibraltáru, bola zničená celá letka britských lodí. Toto prinútilo anglickú admiralitu vybaviť špeciálnu výpravu s úlohou „nájsť pravidlo na určenie sklonu kompasu“, vymenovať astronoma Edmunda Halleyho za vodcu a kapitána lode „Paramur Pink“. Výsledkom jeho trojročnej plavby boli mapy magnetickej deklinácie uverejnené v roku 1702, ktoré po mnoho rokov prichádzali ako spoľahlivý sprievodca pre námorníkov. S jeho výskumom, Galley vyvrátil Hilbertovo vyhlásenie, že v blízkosti pobrežia mora alebo oceánu by sa magnetická ihla mala obrátiť na zem.

S expedíciou Halley začala systematická práca na magnetickom poli morí a oceánov. V roku 1635 Hellibrant, ktorý skúmal pozorovania deklinácie v Londýne 54 rokov, zistil, že časom mení svoju hodnotu. Poľskí vedci Peter Kruger (1580-1639) a Jan Hevelius (1611 -1686) si všimli to isté a pozorovali pokles v Gdansku už mnoho rokov. V roku 1772 si anglický umelec G. Graham všimol ako dennú variabilitu deklinácie, tak aj nepravidelné zmeny magnetické búrky. Bolo potrebné vykonávať priebežné pozorovania v rôznych častiach sveta, aby sa vytvorili špeciálne magnetické observatóriá. Takéto observatóriá boli založené v Kanade, na Svätej Helene, na Mysu dobrej nádeje a na brehoch zálivu Van Diemen.

V Nemecku vznikla „magnetická únia“, ktorá organizovala pozorovania v Göttingene, Berlíne, Mníchove a ďalších mestách.

Navigátor Dupayre vystopoval polohu magnetického rovníka po celom svete, polárny prieskumník James Ross určil zemepisnú polohu magnetických pólov severu (1831) a juhu (1841), ktoré potvrdili 15. storočie. flámsky kartograf G. Mercator (1512-1594) odhaduje, že „magnetický pól nie je tam, kde je pól Zeme“. Obohatil doktrínu magnetického poľa Zeme a hlavných vedcov ako S. Coulon, K. F. Gauss, A. Humboldt, V. Weber, G. X. Oersted a iní.

Veľká práca na štúdiu pozemského magnetizmu sa uskutočnila v našej krajine. Merania deklinácie v Rusku sa začali už v 16. storočí. Od roku 1556 boli vedené pri ústí Pechory, na ostrovoch Vaigach a Nová Zemlya, v oblasti Kholmogor a na ďalších miestach a od roku 1580 na Kaspickom mori. Pozorovania magnetickej deklinácie sa uskutočnili na ich plavbách V. Beringom, G. A. Sarychevom, I. F. Kruzenshternom, Y. F. Lisyanským, O. E. Kotzebueom a ďalšími ruskými navigátormi. V Kaspickom a Baltskom mori vykonávali rozsiahle diela N. L. Pushchin a M. A. Rykachev, na Bielom mori - Maidel, na Čiernom mori - Dikov.

Významní ruskí vedci L. Euler (1707-1783), F. Épinus (1724-1802) a iní významne prispeli k teórii magnetizmu a vzniku jej matematickej teórie, ale magnetická ihla bola „rozmarná“ nielen kvôli svojmu sklonu.

V roku 1666 si francúzsky hydrograf Denis všimol, že kompas sa líši na rôznych miestach lode, ale nepriznáva to veľký význam, keď rozhodol, že Denis sa vo svojich pripomienkach mýlil.

Po 100 rokoch, astronóm Wallace, ktorý sprevádzal Cooka na jeho expedícii, tiež našiel nezhody v náznakoch kompasu na tom istom mieste na rôznych lodiach a po vykonaní astronomických pozorovaní si všimol, že v tej istej geografickej polohe je deklinácia odlišná pre rôzne miesta. kurzov. Wallace prišiel k záveru, že existuje variabilná odchýlka ihly kompasu od magnetického poludníka na lodi, neskôr nazývaného   odchýlka,hoci dôvody tohto javu, ani on, ani iní vedci z tej doby nemohli dať. Až v roku 1794 vyjadril navigátor anglickej flotily Downey „predtuchu“, že odchýlka kompasu bola spôsobená železným vrchom, ktorý sa čoraz viac používal pri stavbe plachetníc: „Som presvedčený, že železo na lodiach má veľký vplyv na magnetickú ihlu: určite to priťahuje sám pre seba, pretože mnohé experimenty ukázali, že kompas, keď je umiestnený v rôznych častiach lode, má v každom z nich iný smer. “

V druhej polovici 18. storočia kapitán dánskej flotily Levenern empiricky dokázal zmeniť odchýlku kompasu od zmeny polohy lodných diel.

Neznalosť zákonov o vplyve železa na kompas často viedla k incidentom, a tak J. Cook držal kľúč v železnici a slávny kapitán Bligh - pištoľ. Niekedy bol aj hrniec odlievaný zo železa, čo samozrejme viedlo k úplnému zlyhaniu.

Prvé vážne a systematické pozorovania odchýlok urobil anglický navigátor, bádateľ Austrálie a Tasmánia, Matthew Flinders (1774-1814). Počas expedície v roku 1801 vykonal systematické stanovenia deklinácie na dvoch kompasoch a zistil, že na severnej pologuli severný koniec ihly kompasu priťahuje neznáma sila na luku lode a na južnej pologuli k zadnej časti.

Flinders pri analýze získaných výsledkov dospel k záveru, že príčinou odchýlky je železo lode, ktoré so zmenou zemepisnej šírky zmenilo veľkosť a polaritu svojho magnetizmu pod vplyvom magnetického poľa Zeme. Keďže väčšina lodného železa sa skladala z piluliek, to znamená, že zvislé stĺpiky podporujúce prekrytie paluby drevenej lode, slávny navigátor prišiel k myšlienke odstrániť odchýlku umiestnením zvislej tyče železa v blízkosti kompasu, ktorý bol použitý priehradky

Okrem toho, podľa Flinders, odchýlka by mohla byť výrazne znížená výberom kompasu miesto, kde by bol vplyv železa vyvážené.

Vypracoval tiež prvé pravidlo na určenie odchýlky na štyroch bodoch a výpočet odchýlky medziľahlých bodov z týchto pozorovaní.

Flinders výskumné materiály takmer zomrel. Keď sa vrátil do svojej vlasti v Anglicku, posádka jeho lode „Cumberland“ bola zajatá v Port Louis (ostrov Mavrivriky) Francúzmi, ktorí boli vo vojne s Anglickom kvôli panstvu v Indickom oceáne, všetky jeho lodné denníky, mapy a denníky boli zabavené , Až po takmer jednom roku sa mu spolu s dvomi oslobodenými Angličanmi podarilo poslať kartu Terra Australis prezidentovi Kráľovskej spoločnosti v Londýne, ktorá obsahovala opis jeho objavov a štúdií a poznámku o magnetizme súdov.

Štúdia Flinders sa veľmi zaujímala o anglickú admiralitu, ktorá hodnotila ich dôležitosť pre bezpečnosť plavby a čoskoro boli Flindersove pozorovania kontrolované na piatich špeciálne určených plavidlách. Výsledky získané mnohými spôsobmi potvrdili správnosť zistení anglického navigátora a súčasne vyvolali množstvo nových otázok.

V rokoch 1815-1817 pri plavbe z pobrežia Grónska a Spitsbergenu, škótsky lovec a navigátor, neskôr teológ a učenec William Skorsby (1789-1857.) zistili, že vo vysokých zemepisných šírkach sa odchýlka zvyšuje oveľa rýchlejšie ako predpokladali Flinders. Navrhol, že sa to deje z dvoch dôvodov: z nárastu príťažlivosti železnej lode a zo zníženia „príťažlivej sily“, ktorá drží magnetickú ihlu v magnetickom meridiáne. Rovnaké závery dosiahol kapitán Sabin, neskôr generál, prezident londýnskej Kráľovskej spoločnosti, ktorý sa zúčastnil v rokoch 1818-1824. v polárnych výpravách Johna Rossa (1777-1856) nájsť severozápadný prechod z Atlantiku do Tichého oceánu. Pozorovania ukázali, že odchýlka v Baffin Bay dosahuje 60 °, zatiaľ čo podľa Flindersovej teórie by v týchto zemepisných šírkach nemala prekročiť 15 °. Bolo jasné, že pravidlá určovania odchýlky, ktoré vyvinuli Flinders, nie sú ani zďaleka bezchybné, je potrebné hľadať prísnejšie matematické závislosti, inak by sa námorníci nemohli vyhnúť veľkým problémom.

Problémy odchýlok zaujímali Skorsbyho a Sabinu natoľko, že obaja venovali svoj život štúdiu magnetizmu lode a ich mená si zaslúžili miesto medzi vedcami-magnetológmi. Príčiny tejto odchýlky skúmali aj takí významní vedci ako Thomas Jung, slávny francúzsky matematik Simon Denis Poisson, anglický kráľovský astronóm George Erie, právnik a matematik Archibald Smith, atď.

T. Jung je pripočítaný s objavom v 20. rokoch. posledného storočia delenia lode železo na tvrdé a mäkké magneticky, t. j. železo, neustále zachovávajúce kedysi získaný magnetizmus a železo, ktoré mení alebo stráca magnetizmus pod vplyvom vonkajšieho poľa, ktoré ho obklopuje. Tiež ukázal, že permanentný magnetizmus tuhého železa spôsobuje odchýlku polkruhového charakteru, t. J. Dvojnásobnú zmenu jeho znamenia pri zmene smeru o 360 ° a excitovaný magnetizmus vo vertikálnej mäkkej žľaze spôsobuje odchýlku štvrtinového charakteru, t.j. zmena kurzu o 360 °.

Na boj proti odchýleniu bolo potrebné podrobne matematicky opísať všetky javy, ktoré sú s ním spojené. Prvé kroky v tomto smere urobil profesor Parížskej akadémie vied S. Poisson (1781-1840). V nadväznosti na teoretickú a nebeskú mechaniku a matematickú fyziku sa S. Poisson začal zaujímať o mätúci problém odchýlok, pochopenie dôležitosti jeho riešenia pre navigáciu. V roku 1824 publikoval dva články o matematickej teórii excitovaného magnetizmu a jeho aplikácii, keď je mäkké železo symetricky rozložené na oboch stranách strednej roviny nádoby. V roku 1829 odvodil S. Poisson rovnovážné rovnice magnetickej ihly pod pôsobením magnetického poľa Zeme a lodného železa, ktoré tvorilo základ teórie odchýlok. Rovnice S. Poissona však nevyjadrili priamy vzťah medzi odchýlkou ​​a priebehom plavidla, pre námorníkov bolo ťažké pochopiť a nemohli byť priamo použité v praxi. Na drevených lodiach s kovovým upevnením nebola odchýlka taká veľká a skúseným navigátorom sa podarilo znížiť ju železnými tyčami a magnetmi. Podmienky na použitie magnetického kompasu s nástupom železiarstva sa úplne zmenili. V roku 1815 otvoril parník s železnou rúrou, postavený v Petrohrade v lodenici K. Byrda, pravidelné lety medzi Petrohradom a Kronštadtom. V roku 1818 loď s parným strojom „Savannah“ najprv prekročila Atlantik. V roku 1819 sa v Škótsku objavila prvá námorná loď zo železa - pobrežná plachetnica „Wilken“. 20. apríla 1822 bola prvá železná nádoba testovaná parným strojom Abraham Menby. A nakoniec, v roku 1853 slávnostné položenie obrovského kovového parníka „Great Eastern“ - „zázrak XIX storočia“ s výtlakom asi 30 tisíc ton, ktorý bol vybavený rôznymi mechanizmami, zariadeniami, zariadeniami a systémami. V takomto prostredí sa magnetická ihla kompasu stala úplne nepohodlnou a stále viac sa odchyľovala od poludníka.

Kvôli chybám pri určovaní kurzu sa katastrofy stali častými, čo viedlo k smrti ľudí, nákladu a lodí. Takže len jedno Anglicko v polovici XIX storočia. stratil asi päťsto lodí ročne. Námorníci sa už nemohli plne spoliehať na kompas. Bolo potrebné naliehavo hľadať účinné opatrenia na boj proti odchýlkam. V opačnom prípade by sa mohol spomaliť ďalší rozvoj železiarstva.

Poradie anglickej admirality v 30. rokoch 19. storočia uskutočnila sériu nových štúdií o železných lodiach. Kapitán E. Johnson (na lodi „Harry Quen“) a J. Erie (na lodiach „Rainbow“ a „Ironsides“) sa na nich zúčastnili. Johnson zistil, že trup železnej nádoby už pri stavbe získava permanentný magnetizmus, pôsobiaci na magnetickú ihlu ako permanentný magnet. J. Erie, ktorý použil S. Poissonove rovnice, vyvinul a otestoval na lodiach metódy na elimináciu odchýlky: polkruhový - s použitím pozdĺžnych a priečnych magnetov priskrutkovaných v tesnej blízkosti od kompasu k palube a štvrtiny - usporiadaním mäkkého železného kompasu (boxy s reťazami) , Umiestnenie magnetov sa určilo empiricky. Hoci metóda neumožňovala, aby sa odchýlka zničila na akomkoľvek kurze plavidla, ale len na hlavnom a štvrtom mieste, bol to významný krok vpred. Erie metóda sa stala široko používanou v komerčnej flotile. V armáde, opatrný, upustil od jeho implementácie.

V roku 1840 bol anglický admiralitou vymenovaný špeciálny výbor Compass, ktorého súčasťou boli aj autoritatívni experti ako kapitán E. Johnson (predseda), polárny bádateľ J. Ross a generál Sabin. V tom istom roku bolo v meste Vulich neďaleko Londýna založené Observatórium Compass, aby skontrolovalo kompasy, určilo odchýlku a vykonalo všetky potrebné výskumy týkajúce sa ich použitia.

Generál Sabin, ktorý sleduje magnetické kompasy, priťahuje svojho priateľa, právnika Archibalda Smitha, aby vyriešil problémy odchýlky. Táto jasná osobnosť stojí za bližší pohľad.

A. Smith sa narodil v Glasgowe v roku 1813. Po vynikajúcej promócii z univerzity odišiel do Londýna, kde sa venoval právnickej praxi, hoci mal špeciálny sklon k matematike a fyzike. Potreba mať veľkú rodinu vyžadovala nepretržitú advokačnú prácu pre Smitha, aby začal študovať svoj obľúbený matematický výskum od polnoci. Vždy s ním niesol poznámky o odchýlke a vrátil sa im každú voľnú minútu, bez ohľadu na to, kde bol. „Myslíte, koľko životov môžete zachrániť!“ Povedal priateľovi, ktorý mu vyčítal prílišnú prácu.

A. Smithovi sa podarilo zjednodušiť Poissonove rovnice a transformovať ich do formy vhodnej na výpočet odchýlky na akomkoľvek kurze z pozorovaní na 8, 16 alebo 32 rovnako rozložených bodoch. Vyvinutím teoretických pozícií Poissona A. Smith ukázal závislosť odchýlky na konštantných koeficientoch, ktorých veličiny závisia od umiestnenia kompasu na lodi, permanentného magnetizmu a schopnosti železného materiálu lode zachovať získaný magnetizmus. Smithove výsledky výskumu boli publikované v rokoch 1843, 1844 a 1846. v Filozofických poznámkach Kráľovskej spoločnosti v Londýne.

V roku 1851 navrhol A. Smith tabuľkové formuláre na výpočet odchýlok, ktoré odporúčal admirality. tsdyapoužitie v kráľovskom námorníctve. Nakoľko sa zaoberáme otázkami krizovej odchýlky, ktorej vysvetlenie bolo dané Evansom, A. Smith odvodil matematické výrazy pre svoj výpočet a navrhol zničenie tejto odchýlky vertikálnym magnetom, ktorého vzdialenosť od karty bola určená empiricky na brehu. Neskôr sa A. Smith aktívne podieľal na revízii príručiek admirality o používaní magnetických kompasov. Pre túto prácu mu Rada pánov admirality udelila zlaté hodinky s nápisom: „Od Rady pánov admirality, Archibalda Smitha, člena Kráľovskej spoločnosti, v uznaní jeho matematických štúdií v odchýlke kompasu, 1862.“

Pre vynikajúce služby pre navigáciu, Royal Society of London udelil Smithovi veľkú zlatú medailu a kráľovná Anglicka udelila dôchodok vo výške 2 000 libier za "dôležitý výskum v záujme Anglicka a celého sveta". Petrohradská akadémia vied ho zvolila za zodpovedajúceho člena. Dňa 22. septembra 1868 vydala obchodná rada Anglicka príručku na kontrolu správnosti inštalácie kompasov na lodiach a definíciu odchýlky v každom prístave. Na základe týchto pravidiel by žiadna loď nemohla ísť na more, pokiaľ „strážca“ neoveril odchýlku lodného kompasu, ktorý mu bol predložený. Každá loď navyše musela mať prostriedky na kontrolu odchýlky kompasov na mori, to znamená, že majú smerové zameriavače usporiadané s kompasmi alebo oddelene.

Napriek prijatým opatreniam však lode naďalej zomierali. Takže v rokoch 1853-1854. za tajomných okolností, jeden po druhom, šesť lodí považovaných za najväčšie v tej dobe bolo zabitých a medzi nimi najnovšia oceľová osobná loď Taylor s výtlakom 2000 ton. Po opustení Liverpoolu sa loď dostala do prudkej búrky a narazila na skaly pri pobreží Škótska. Vyšetrovanie ukázalo, že príčinou katastrofy bola veľká chyba magnetického kompasu (až 45 °), podľa ktorej kapitán viedol loď. Táto okolnosť zmätená špecialistov - pretože pred odchodom na more bol kompas identifikovaný a zničený podľa metódy Erieho odchýlky a zariadenie bolo starostlivo skontrolované. Podľa mnohých historikov navigácie a ďalších päť parníkov bolo obeťou zlého smeru. Prezident Kráľovskej spoločnosti napísal ministrovi obchodu Anglicka: „Dá sa predpokladať, že nedávna smrť niektorých železných parníkov bola spôsobená nesprávnym čítaním kompasu.“

Bolo jasné, že kompas, dokonca aj po zničení odchýlky, spôsobuje chyby, ktorých povaha a zákony zmeny ešte nie sú známe. Na mimoriadnom stretnutí Britskej asociácie pre rozvoj vedy, venovanej analýze príčin smrti lodí, W. Skorsby urobil senzačný výrok, ktorý už vtedy bol autorom mnohých diel o magnetizme, známom a svetovo uznávanom vedcovi. Uviedol, že dôvodom smrti lodí je zmena magnetizmu lode pod vplyvom vĺn a vibrácií počas búrky, rovnako ako pás železa mení svoj magnetický stav pod údermi kladiva.

Podľa Scoresbyho nemôže byť železo lode rozdelené len na tvrdé magnetické a mäkké, je tu tiež prechodný stav železa, ktorý môže časom meniť svoj magnetizmus pod vplyvom prostredia. Tieto zistenia viedli k zámene špecialistov a námorníkov. Ako byť? Takže Eriho cesta nedáva nič? A všeobecne, čo je lepšie: zničiť odchýlku alebo ju určiť podľa tabuliek Smitha s následným účtom v procese navigácie? Vypukol trvalý spor, ktorý mal vyriešiť ruský vedec.

Esej na túto tému:

"Kompas, príbeh jeho objavu"

riadil:

Trieda žiaka 8 "B"

MOU "SOSH" №90

Brusova Anna.

Overil som si:

Valentina Vasilyevna Pchelintseva

Zlatoust 2010

COMPASS, zariadenie na určovanie horizontálnych smerov na zemi. Používa sa na určenie smeru pohybu lode, lietadla, pozemného vozidla; smer, ktorým chodec chodí; smery k nejakému objektu alebo orientačnému bodu. Kompasy sú rozdelené do dvoch hlavných tried: magnetické kompasy, ako napríklad spínač, ktorý používajú topografi a turisti, a nemagnetické, ako napríklad gyrokompas a rádiový kompas.

ŠPANIELSKE MARINE COMPASS, 1853

Compass vstal.  Na určenie smerov v kompase je karta (obr. 1) - kruhová stupnica s 360 deleniami (zodpovedajúcou jednému uhlovému stupňu), označená tak, že počítanie sa vykonáva od nuly v smere hodinových ručičiek. Smer na sever (sever, N alebo C) zvyčajne zodpovedá 0 ° na východ (OST, O, E alebo B) - 90 ° na juh (juh, S alebo S) - 180 ° na západ (západ , W alebo H) - 270 °. Toto sú hlavné body kompasu (krajiny sveta). Medzi nimi sa nachádza "štvrť" rumba: severovýchod, alebo CB (45), juhovýchod, alebo SE-135 (135), juhozápad, alebo Yu-3 (225-) a severozápad alebo NW (315 °). Medzi hlavnou a štvrtou štvrtinou je 16 "hlavných" bodov, ako sú severo-severovýchod a severo-severozápad (neexistovali žiadne ďalšie 16 bodov, napríklad severozápadný západ, jednoducho nazývaný rhumbs).

MAGNETICKÝ KOMPAS

Princíp činnosti.  V prístroji, označujúc smer, musí existovať určitý druh referenčného smeru, z ktorého by sa počítali všetky ostatné. V magnetickom kompase je tento smer čiarou spájajúcou severný a južný pól Zeme. V tomto smere je samotná magnetická tyč inštalovaná, ak je zavesená tak, že sa môže voľne otáčať v horizontálnej rovine. Faktom je, že v magnetickom poli Zeme pôsobí na magnetickú tyč magnetická sila pôsobiaca v smere magnetického poľa. V magnetickom kompase hrá úlohu takejto tyče magnetizovaná šípka, ktorá sa pri meraní nastavuje paralelne s magnetickým poľom Zeme.

Šípkový kompas. Toto je najbežnejší typ magnetického kompasu. Často sa používa vo vreckovej verzii. V kompase so šípkou (obr. 2) sa nachádza tenká magnetická ihla, ktorá je voľne uložená vo svojom strede na zvislej osi, čo umožňuje jej otáčanie v horizontálnej rovine. Severný koniec šípky je označený a karta je s ním upevnená koaxiálne. Pri meraní musí byť kompas držaný v ruke alebo namontovaný na statíve tak, aby rovina otáčania šípky bola presne vodorovná. Potom severný koniec šípky ukáže na severný magnetický pól Zeme. Kompas prispôsobený topografom je zariadenie na vyhľadávanie smeru, t. meradlo azimutu. Zvyčajne je vybavený teleskopom, ktorý je otočený tak, aby bol zarovnaný s požadovaným objektom, aby sa potom prečítal azimut objektu pozdĺž karty.

Tekutý kompas.  Tekutý kompas alebo kompas s plávajúcou kartou je najpresnejší a najstabilnejší zo všetkých magnetických kompasov. Často sa používa na lodiach, a preto sa nazýva loď. Návrhy takéhoto kompasu sú rôzne; V typickom uskutočnení je to „nádoba“ naplnená kvapalinou (obr. 3), v ktorej je hliníková karta upevnená na vertikálnej osi. Na oboch stranách osi je na spodnej strane karty pripevnený pár alebo dva páry magnetov. V strede karty je dutý pologuľový výstupok - plavák, ktorý oslabuje tlak na podperu nápravy (keď je kanvica naplnená kvapalinou kompasu). Os karty, prechádzajúca stredom plaváka, sa opiera o oporné ložisko z kameňa, obvykle vyrobené zo syntetického zafíru. Axiálne ložisko je upevnené na pevnom disku „čiarou“. Na dne nádoby sú dva otvory, cez ktoré môže kvapalina prúdiť do expanznej komory, čím sa kompenzujú zmeny tlaku a teploty.

Obr. 3. LIQUID (SHIP) COMPASS, najpresnejší a najstabilnejší zo všetkých typov magnetického kompasu. 1 - otvory pre prietokovú kompasovú kvapalinu počas jej expanzie; 2 - plniaca zátka; 3 - oporné ložisko z kameňa; 4 - vnútorný krúžok univerzálneho závesu; 5 - karta; 6 - sklenený uzáver; 7 - kurzová značka; 8 - os karty; 9 - plavák; 10 - disk so záhlavím; 11 - magnet; 12 - hrniec; 13 - expanzná komora.

Karta pláva na povrchu tekutiny kompasu. Kvapalina navyše upokojuje vibrácie karty spôsobené valením. Voda nie je vhodná pre lodný kompas, keď zamrzne. Použije sa zmes 45% etanolu s 55% destilovanej vody, zmes glycerínu a destilovanej vody alebo destilát s vysokou čistotou oleja.

Kompas je vyrobený z bronzu a je vybavený skleneným zvonom s tesnením, ktorý eliminuje možnosť úniku. V hornej časti hrnca sa nachádza azimut, alebo smer, hľadanie. To vám umožní určiť smer k rôznym objektom vo vzťahu k kurzu lode. Kanvica kompasu je upevnená vo svojej suspenzii na vnútornom krúžku univerzálneho (kardanového) kĺbu, v ktorom sa môže voľne otáčať pri zachovaní vodorovnej polohy v podmienkach stúpania.

Kanvica kompasu je upevnená tak, že jej špeciálna šípka alebo značka, nazývaná záhlavie, alebo čierna čiara, nazývaná čiara záhlavia, označuje luk plavidla. Keď meníte smer plavidla, karta kompasu je držaná na mieste magnetmi, pričom si vždy zachováva svoj severo-južný smer. Posunutím značky výmenného kurzu alebo funkcií týkajúcich sa karty môžete sledovať zmenu kurzu.

LIQUID COMPASS

ZMENA A DOPLNENIE KOMPASU

Korekcia kompasu je odchýlka jeho svedectva od pravého severu (sever). Jeho príčiny sú odchýlka magnetickej ihly a magnetická deklinácia.

Odchýlka.  Kompas ukazuje na tzv. a nie na magnetický sever (severný magnetický pól) a zodpovedajúci uhlový rozdiel smerov sa nazýva odchýlka. Je to spôsobené prítomnosťou lokálnych magnetických polí, ktoré pôsobia na magnetické pole Zeme. Miestne magnetické pole môže vytvoriť trup lode, náklad, veľké masy železnej rudy, nachádzajúce sa v blízkosti kompasu a iné objekty. Dostať správny smer, uvedený vo svedectve o kompasovej zmene odchýlky.

Magnetizmus lode. Lokálne magnetické polia vytvorené trupom lode a pokryté koncepciou lodného magnetizmu sú rozdelené na premenné a konštanty. Magnetické pole Zeme indukuje v oceľovom trupe plavidla variabilný magnetizmus lode. Intenzita striedavého magnetizmu lode sa mení s priebehom plavidla a zemepisnou šírkou. Trvalý magnetizmus lode je indukovaný v procese budovania lode, keď sa pod vplyvom vibrácií, spôsobených napríklad nitovaním, stáva oceľové pokovovanie permanentným magnetom. Intenzita a polarita (smer) permanentného magnetizmu lode závisí od umiestnenia (zemepisnej šírky) a orientácie trupu lode počas jej montáže. Trvalý magnetizmus sa čiastočne stratí po spustení nádoby a po tom, čo bol v búrlivom mori. Okrem toho sa trochu mení v procese „starnutia“ trupu, ale jeho zmeny sú výrazne znížené po prevádzke plavidla počas roka.

Magnetizmus lode sa môže rozložiť na tri vzájomne kolmé zložky: pozdĺžne (vzhľadom na nádobu), priečne horizontálne a priečne vertikálne. Odchýlky magnetickej ihly spôsobené magnetizmom lode sú korigované umiestnením permanentných magnetov paralelne k týmto komponentom v blízkosti kompasu.

Binnacle.  Kompas lode sa zvyčajne montuje do univerzálneho kĺbu na špeciálnom stojane zvanom binnacle (obr. 4). Nádoba je pevne a bezpečne pripevnená k palube plavidla, zvyčajne na stredovej čiare plavidla. Na boxe sú tiež nainštalované magnety, ktoré kompenzujú veľkosť magnetizmu lode a ochranný kryt pre kompas s vnútorným iluminátorom karty. Predtým bol binnacle vyrobený vo forme vyrezávanej drevenej figúrky, ale na moderných lodiach je to len valcový stojan.

Obr. 4. NAKTOUZ, štát pre kompas lode. Štvrté guľôčky a výmenný magnet kompenzujú vplyv magnetizmu lode. 1 - magnet magnetický; 2 - kurzová značka; 3 - ochranný kryt; 4 - štvrtá sféra; 5 - kompasový hrniec; 6 - magnety.

Magnetická deklinácia.  Magnetická deklinácia je uhlový rozdiel medzi magnetickým a skutočným severom, pretože magnetický severný pól Zeme je posunutý o 2100 km vzhľadom na skutočný geografický.

Mapa deklinácie.  Magnetická deklinácia sa mení v čase a od bodu k bodu na zemskom povrchu. V dôsledku merania magnetického poľa Zeme boli získané mapy deklinácie, ktoré udávajú veľkosť magnetickej deklinácie a rýchlosť jej zmeny v rôznych oblastiach. Kontúry nulovej magnetickej deklinácie na takýchto mapách vychádzajúcich zo severného magnetického pólu sa nazývajú agónové čiary alebo agóny a kontúry rovnakého magnetického deklinácie sú izogonické alebo izogonické.

Kompas účtovných opráv.  V súčasnosti sa uplatňuje množstvo rôznych spôsobov, ako sa vyrovnať s korekciou kompasu. Všetky z nich sú rovnako dobré, a preto stačí citovať napríklad len jedno prijaté v americkom námorníctve. Odchýlky a magnetické deklinácie na východ sa považujú za pozitívne a na západe negatívne. Výpočty sa vykonávajú podľa nasledujúcich vzorcov:

Magnus. napríklad  Comp. napríklad Iation Odchýlka

Comp. napríklad  Magn. napríklad Ation Deklinácia.

Kozhukhov V.P. a ďalšie Magnetické kompasy  , M., 1981
  Nechaev P.A., Grigoriev V.V. Magnetický kompas  , M., 1983
  Degterev N.D. Magnetické kompasy rozvádzača  , L., 1984

Esej na túto tému:

"Kompas, príbeh jeho objavu"

riadil:

Trieda žiaka 8 "B"

MOU "SOSH" №90

Brusova Anna.

Overil som si:

Valentina Vasilyevna Pchelintseva

Zlatoust 2010

COMPASS,zariadenie na určovanie horizontálnych smerov na zemi. Používa sa na určenie smeru pohybu lode, lietadla, pozemného vozidla; smer, ktorým chodec chodí; smery k nejakému objektu alebo orientačnému bodu. Kompasy sú rozdelené do dvoch hlavných tried: magnetické kompasy, ako napríklad spínač, ktorý používajú topografi a turisti, a nemagnetické, ako napríklad gyrokompas a rádiový kompas.

ŠPANIELSKE MARINE COMPASS, 1853

Compass vstal.Na určenie smerov v kompase je karta (obr. 1) - kruhová stupnica s 360 deleniami (zodpovedajúcou jednému uhlovému stupňu), označená tak, že počítanie sa vykonáva od nuly v smere hodinových ručičiek. Smer na sever (sever, N alebo C) zvyčajne zodpovedá 0 ° na východ (OST, O, E alebo B) - 90 ° na juh (juh, S alebo S) - 180 ° na západ (západ , W alebo H) - 270 °. Toto sú hlavné body kompasu (krajiny sveta). Medzi nimi sa nachádza "štvrť" rumba: severovýchod, alebo CB (45), juhovýchod, alebo SE-135 (135), juhozápad, alebo Yu-3 (225-) a severozápad alebo NW (315 °). Medzi hlavnou a štvrtou štvrtinou je 16 "hlavných" bodov, ako sú severo-severovýchod a severo-severozápad (neexistovali žiadne ďalšie 16 bodov, napríklad severozápadný západ, jednoducho nazývaný rhumbs).

MAGNETICKÝ KOMPAS

Princíp činnosti.V prístroji, označujúc smer, musí existovať určitý druh referenčného smeru, z ktorého by sa počítali všetky ostatné. V magnetickom kompase je tento smer čiarou spájajúcou severný a južný pól Zeme. V tomto smere je samotná magnetická tyč inštalovaná, ak je zavesená tak, že sa môže voľne otáčať v horizontálnej rovine. Faktom je, že v magnetickom poli Zeme pôsobí na magnetickú tyč magnetická sila pôsobiaca v smere magnetického poľa. V magnetickom kompase hrá úlohu takejto tyče magnetizovaná šípka, ktorá sa pri meraní nastavuje paralelne s magnetickým poľom Zeme.

Šípkový kompas.Toto je najbežnejší typ magnetického kompasu. Často sa používa vo vreckovej verzii. V kompase so šípkou (obr. 2) sa nachádza tenká magnetická ihla, ktorá je voľne uložená vo svojom strede na zvislej osi, čo umožňuje jej otáčanie v horizontálnej rovine. Severný koniec šípky je označený a karta je s ním upevnená koaxiálne. Pri meraní musí byť kompas držaný v ruke alebo namontovaný na statíve tak, aby rovina otáčania šípky bola presne vodorovná. Potom severný koniec šípky ukáže na severný magnetický pól Zeme. Kompas prispôsobený topografom je zariadenie na vyhľadávanie smeru, t. meradlo azimutu. Zvyčajne je vybavený teleskopom, ktorý je otočený tak, aby bol zarovnaný s požadovaným objektom, aby sa potom prečítal azimut objektu pozdĺž karty.

Tekutý kompas.Tekutý kompas alebo kompas s plávajúcou kartou je najpresnejší a najstabilnejší zo všetkých magnetických kompasov. Často sa používa na lodiach, a preto sa nazýva loď. Návrhy takéhoto kompasu sú rôzne; V typickom uskutočnení je to „nádoba“ naplnená kvapalinou (obr. 3), v ktorej je hliníková karta upevnená na vertikálnej osi. Na oboch stranách osi je na spodnej strane karty pripevnený pár alebo dva páry magnetov. V strede karty je dutý pologuľový výstupok - plavák, ktorý oslabuje tlak na podperu nápravy (keď je kanvica naplnená kvapalinou kompasu). Os karty, prechádzajúca stredom plaváka, sa opiera o oporné ložisko z kameňa, obvykle vyrobené zo syntetického zafíru. Axiálne ložisko je upevnené na pevnom disku „čiarou“. Na dne nádoby sú dva otvory, cez ktoré môže kvapalina prúdiť do expanznej komory, čím sa kompenzujú zmeny tlaku a teploty.

Obr. 3. LIQUID (SHIP) COMPASS, najpresnejší a najstabilnejší zo všetkých typov magnetického kompasu. 1 - otvory pre prietokovú kompasovú kvapalinu počas jej expanzie; 2 - plniaca zátka; 3 - oporné ložisko z kameňa; 4 - vnútorný krúžok univerzálneho závesu; 5 - karta; 6 - sklenený uzáver; 7 - kurzová značka; 8 - os karty; 9 - plavák; 10 - disk so záhlavím; 11 - magnet; 12 - hrniec; 13 - expanzná komora.

Karta pláva na povrchu tekutiny kompasu. Kvapalina navyše upokojuje vibrácie karty spôsobené valením. Voda nie je vhodná pre lodný kompas, keď zamrzne. Použije sa zmes 45% etanolu s 55% destilovanej vody, zmes glycerínu a destilovanej vody alebo destilát s vysokou čistotou oleja.

Kompas je vyrobený z bronzu a je vybavený skleneným zvonom s tesnením, ktorý eliminuje možnosť úniku. V hornej časti hrnca sa nachádza azimut, alebo smer, hľadanie. To vám umožní určiť smer k rôznym objektom vo vzťahu k kurzu lode. Kanvica kompasu je upevnená vo svojej suspenzii na vnútornom krúžku univerzálneho (kardanového) kĺbu, v ktorom sa môže voľne otáčať pri zachovaní vodorovnej polohy v podmienkach stúpania.

Kanvica kompasu je upevnená tak, že jej špeciálna šípka alebo značka, nazývaná záhlavie, alebo čierna čiara, nazývaná čiara záhlavia, označuje luk plavidla. Pri zmene smeru plavidiel je kompasová karta držaná magnetmi, ktoré si vždy zachovávajú svoj severo-južný smer. Posunutím značky výmenného kurzu alebo funkcií týkajúcich sa karty môžete sledovať zmenu kurzu.

LIQUID COMPASS

ZMENA A DOPLNENIE KOMPASU

Korekcia kompasu je odchýlka jeho svedectva od pravého severu (sever). Jeho príčiny sú odchýlka magnetickej ihly a magnetická deklinácia.

Odchýlka.Kompas ukazuje na tzv. a nie na magnetický sever (severný magnetický pól) a zodpovedajúci uhlový rozdiel smerov sa nazýva odchýlka. Je to spôsobené prítomnosťou lokálnych magnetických polí, ktoré pôsobia na magnetické pole Zeme. Miestne magnetické pole môže vytvoriť trup lode, náklad, veľké masy železnej rudy, nachádzajúce sa v blízkosti kompasu a iné objekty. Dostať správny smer, uvedený vo svedectve o kompasovej zmene odchýlky.

Magnetizmus lode.Lokálne magnetické polia vytvorené trupom lode a pokryté koncepciou lodného magnetizmu sú rozdelené na premenné a konštanty. Magnetické pole Zeme indukuje v oceľovom trupe plavidla variabilný magnetizmus lode. Intenzita striedavého magnetizmu lode sa mení s priebehom plavidla a zemepisnou šírkou. Trvalý magnetizmus lode je indukovaný v procese budovania lode, keď sa pod vplyvom vibrácií, spôsobených napríklad nitovaním, stáva oceľové pokovovanie permanentným magnetom. Intenzita a polarita (smer) permanentného magnetizmu lode závisí od umiestnenia (zemepisnej šírky) a orientácie trupu lode počas jej montáže. Trvalý magnetizmus sa čiastočne stratí po spustení nádoby a po tom, čo bol v búrlivom mori. Okrem toho sa trochu mení v procese „starnutia“ trupu, ale jeho zmeny sú výrazne znížené po prevádzke plavidla počas roka.

Magnetizmus lode sa môže rozložiť na tri vzájomne kolmé zložky: pozdĺžne (vzhľadom na nádobu), priečne horizontálne a priečne vertikálne. Odchýlky magnetickej ihly spôsobené magnetizmom lode sú korigované umiestnením permanentných magnetov paralelne k týmto komponentom v blízkosti kompasu.

Binnacle.Kompas lode sa zvyčajne montuje do univerzálneho kĺbu na špeciálnom stojane zvanom binnacle (obr. 4). Nádoba je pevne a bezpečne pripevnená k palube plavidla, zvyčajne na stredovej čiare plavidla. Na boxe sú tiež nainštalované magnety, ktoré kompenzujú veľkosť magnetizmu lode a ochranný kryt pre kompas s vnútorným iluminátorom karty. Predtým bol binnacle vyrobený vo forme vyrezávanej drevenej figúrky, ale na moderných lodiach je to len valcový stojan.

Obr. 4. NAKTOUZ, štát pre kompas lode. Štvrté guľôčky a výmenný magnet kompenzujú vplyv magnetizmu lode. 1 - magnet magnetický; 2 - kurzová značka; 3 - ochranný kryt; 4 - štvrtá sféra; 5 - kompasový hrniec; 6 - magnety.

Magnetická deklinácia.Magnetická deklinácia je uhlový rozdiel medzi magnetickým a skutočným severom, pretože magnetický severný pól Zeme je posunutý o 2100 km vzhľadom na skutočný geografický.

Mapa deklinácie.Magnetická deklinácia sa mení v čase a od bodu k bodu na zemskom povrchu. V dôsledku merania magnetického poľa Zeme boli získané mapy deklinácie, ktoré udávajú veľkosť magnetickej deklinácie a rýchlosť jej zmeny v rôznych oblastiach. Kontúry nulovej magnetickej deklinácie na takýchto mapách vychádzajúcich zo severného magnetického pólu sa nazývajú agónové čiary alebo agóny a kontúry rovnakého magnetického deklinácie sú izogonické alebo izogonické.

Kompas účtovných opráv.V súčasnosti sa uplatňuje množstvo rôznych spôsobov, ako sa vyrovnať s korekciou kompasu. Všetky z nich sú rovnako dobré, a preto stačí citovať napríklad len jedno prijaté v americkom námorníctve. Odchýlky a magnetické deklinácie na východ sa považujú za pozitívne a na západe negatívne. Výpočty sa vykonávajú podľa nasledujúcich vzorcov:

Magnus. napríklad  Comp. napríklad Iation Odchýlka

Comp. napríklad  Magn. napríklad Ation Deklinácia.

Kozhukhov V.P. a ďalšie Magnetické kompasy, M., 1981
  Nechaev P.A., Grigoriev V.V. Magnetický kompas, M., 1983
  Degterev N.D. Magnetické kompasy rozvádzača, L., 1984