Компас — один из старейших и интереснейших инструментов, которые когда-либо использовало человечество, чтобы ориентироваться в огромном окружающем его мире. С древних времен и до наших дней он играл решающую роль в мореплавании и исследованиях. Но знаете ли вы, как именно работает это невероятное оборудование?
Читайте также:
- Waze провалился на маршруте? Узнайте, как откалибровать GPS приложения.
- НАСА хочет найти жизнь на океанских мирах — и уже знает, как искать
- Поймите, почему магнетизм Земли вызывает изменения в аэропортах
Прежде чем углубляться во внутренние механизмы компаса, интересно немного разобраться в его истории. Компас возник в Китае во времена династии Хань, примерно во 2 веке до нашей эры.Первоначально он использовался как инструмент для гадания, а затем превратился в инструмент навигации.
Эти первоначальные инструменты фактически представляли собой примитивную форму компаса, сделанную из магнетитового предмета, который, по словам самих китайцев, напоминал рыбу. Магнетит естественным образом намагничен, и, будучи подвешенным таким образом, чтобы он мог свободно вращаться, он выравнивался с магнитным полем Земли, и в данном случае один из концов этой предполагаемой «рыбы», который, как говорили, был хвостом, была направлена на юг, а там, где должна была быть голова, она указывала на север, под своеобразную резную квадратную пластину.
Фотография древнего китайского компаса из магнетита (изображение: репродукция)
Китайцы изначально использовали эти намагниченные иглы для гадательных практик, полагая, что они обладают мистическими свойствами. Позже они осознали свои возможности в мореплавании и стали использовать их на судах для наведения во время морских путешествий.
По мере распространения на другие регионы, такие как арабский мир и Европа, компас развивался. Европейцы при внедрении этой технологии внесли такие усовершенствования, как подвешивание иглы на опоре, позволяющее добиться большей устойчивости во время навигации.
Эти ранние компасы представляли собой простые инструменты, часто сделанные вручную, с намагниченными иглами, прикрепленными к кускам дерева или плавающими в чашах с водой. Отсутствие точности и чувствительности к внешнему вмешательству были неотъемлемыми проблемами этих ранних версий.
Как на самом деле работает компас?
Фундаментальной основой работы компаса является магнетизм. Земля представляет собой гигантский магнит, магнитное поле которого простирается от ядра планеты до пространства вокруг нее. Это магнитное поле оказывает влияние на заряженные частицы, присутствующие в атмосфере Земли, создавая явление, известное как магнитосфера.
Магнитная стрелка компаса, в свою очередь, на самом деле представляет собой небольшой хрупкий магнит, подвешенный так, что он может свободно вращаться. Позволяя стрелке компаса свободно двигаться, она автоматически выравнивается в направлении север-юг магнитного поля Земли. Северный магнитный полюс стрелки указывает на южный магнитный полюс Земли и наоборот, создавая таким образом компас, готовый указать направление.
Важно подчеркнуть, что магнитное поле Земли неоднородно по всему земному шару. Существуют географические и временные различия, которые могут повлиять на показания компаса. Например, магнитное склонение представляет собой угловую разницу между магнитным севером и географическим севером в определенном месте.
Авторы и права: Billion Photos/Shutterstock
Более того, магнитное поле Земли не статично; оно постоянно меняется с течением времени. Эти изменения отслеживаются и регистрируются магнитными обсерваториями по всему миру, обеспечивая обновление магнитных карт, используемых для навигации.
Внутренние компоненты компаса:
Если первые компасы были простоваты и изготовлены архаичным способом, то современные компасы представляют собой сочетание технологий и изысканного дизайна, включающего в себя основные компоненты, гарантирующие точность и надежность при ориентировании, а именно:
- Магнитная игла: Игла, как правило, изготовленная из магнитной стали, является наиболее важной частью оборудования. Он установлен так, что свободно вращается на опоре, что позволяет ему всегда указывать на магнитный север.
- Защитная коробка: Чтобы избежать внешнего вмешательства, магнитная стрелка обычно защищена прозрачным корпусом. Это не только защищает иглу от физических повреждений, но и помогает сохранять устойчивость во время плавания.
- Указатели направления: На корпусе компаса часто имеются отметки, указывающие определенные направления, например стороны света (север, юг, восток и запад). Это облегчает чтение и предоставляет понятную справочную информацию.
- Стабилизирующая жидкость: В некоторых компасах, особенно более качественных, внутри корпуса находится стабилизирующая жидкость, которая уменьшает раскачивание стрелки и обеспечивает более стабильные показания.
- Регулировка магнитного склонения: В зависимости от географического положения может быть разница между магнитным севером и географическим севером. Многие современные компасы имеют механизм регулировки магнитного склонения, обеспечивая более точные показания.
Компас с его богатой историей и интригующими механизмами остается незаменимым инструментом для ориентации человека. Будь то экспедиции на открытом воздухе, морское плавание или даже неотъемлемая часть современных электронных устройств, компас раскрывает тайны земного магнетизма, обеспечивая направление и безопасность.
Сообщение Как работает компас? впервые появился на Olhar Digital.