Kõik lastele mõeldud kompassi kohta. Kompassi ajalugu

(Sõna "küberneetika" tähendab kreeka keeles "pilooti" või "tüürimeest"). See teadus nõudis spetsiaalsete instrumentide ilmumist, mis aitaksid reisijatel õiget teed leida. Üks neist oli kompass – seade, mis näitab geograafilise või magnetilise meridiaani suunda. Kaasaegsed kompassid on magnetilised, mehaanilised, raadio- ja muud kompassid.

Sõna "kompass" pärineb ilmselt vanast Ingliskeelne sõna kompass, mis tähendab XIII-XIV sajandil. "ring".

Esimene mainimine kompassi leiutamise kohta Euroopas pärineb 12. sajandist. See seade oli lihtsalt magnetiseeritud raudnõel, mis oli kinnitatud korgile ja mis ujus veeanumas. Siis tuli neil idee tugevdada noolt kausi põhja kinnitatud teljel.

Kuid Hiinas tunti kompassi palju varem. Teda kutsuti "chi-aniks". Hiina kroonikad omistavad selle leiutamise poolmüütilisele jumal-khaanile (keisrile) Huang-dile, kes valitses 2600 eKr.

Selline legend on säilinud Hiina kroonikates. Keiser Huangdi võitles ühe mongoli khaaniga. Pärast lüüasaamist hakkasid mongolid kõrbesse taanduma ja Hiina väed jälitasid neid pikka aega. Mongoli ratturid korraldasid aga triki: tõstsid nii tolmu, et see varjas päikese käes. Kui tolm kadus, olid mongolid juba vaateväljast kadunud. Jälitajad tormasid esmalt ühes, siis teises suunas, kuid kusagil ei kohanud nad isegi märke inimasustusest. Nad said aru, et olid eksinud. Neil sai toit otsa, neid hakkas kannatama talumatu janu. Ja siis meenus keiser Huang-dile pisike raudmees, mille üks tark talle kinkis. See väike mees, kuidas sa teda ka ei paneks, näitas alati kätt lõuna poole. Keiser pani väikese mehe oma vankrile ja juhtis kurnatud sõjaväe selles suunas, kuhu väikese mehe käsi näitas. Ja varsti nägid kõik tuttavaid kohti.

Legend ei saa muidugi olla usaldusväärne allikas. Kuid on ka muud teavet, et kompass leiutati tõesti Hiinas, umbes 100-200 aastat enne meie ajastut - 3 tuhat aastat hiljem, kui legendis näidatud. Kuid ka sel juhul on hiinlased ikkagi kompassi avastajad.

Samuti on teada, et umbes 800 aastat tagasi kasutasid araabia meremehed kompassi. Võib-olla võtsid nad selle leiutise üle hiinlastelt, kelle kõik laevad 11. sajandil olid varustatud kompassidega. Araabia seade valmistati raudkala kujul. Magnetiseeritud kala lasti vette ja iga kord pööras see pea alati põhja poole. Veneetsia kaupmehed, kes selle Itaaliasse tõid, said selle seadme kohta ilmselt teada araablastelt. Siit sai kompass tuntuks kõigis Vahemere riikides ja sealt kogu Euroopas. Igatahes on esimene mainimine magnetnõela kasutamisest navigatsioonis inglase Alexander Neckami 1180. aastal kirjutatud teoses ja ta kirjutab sellest kui juba tuntud asjast.

Kaasaegse kompassi prototüübi leiutas itaallane Flavio Gioia 14. sajandil (nad nimetavad isegi täpse aasta - 1302). Enne seda oli kompass vaid põhja-lõuna suuna määramiseks. Ja Joya soovitas jagada kompassi ring 16 osaks (punktiks), et määrata teisi põhipunkte. Lisaks pani ta kompassinõela parema pöörlemise huvides juuksenõelale.

Itaalias on Flavio Gioia nimega seotud ilus legend.

Ammu aega tagasi, kui Amalfi linn, nagu Veneetsia, mererannas seisis, elas selles vaene juveliir ja enkrusteerija Flavio Gioia. Ta oli armunud kaunisse Angelasse, jõuka kaluri Domenico tütresse. Karm Domenico pidas teise klassi inimesteks neid, kes ei läinud merele aerude või purjede all, ei kogenud end tormis ja tormis. Ja Flavio Gioia kuulus kahjuks sellesse inimeste kategooriasse. Domenico ei soovinud sellist väimeest saada, kuid otsustas diplomaatiliselt keelduda taotleja käest tütre käest ja seadis seetõttu tingimuse: Flavio peab vähemalt korra öösel või udus paadiga sõitma. sirgjoon. Sel ajal oli selline ülesanne võimatu. See polnud võimalik isegi tema kaaslastel, kogenud meremeestel.

Kuid Flavio võttis väljakutse vastu. Ta võttis pikliku magnetkivi, mille kinnitas horisontaalselt ümarale lamedale korgile. Korgi pealmisele pinnale asetas ta gradueeritud ketta. Nii selgus magnetkompassi tundlik element - kaart.

Selleks, et kaart horisontaaltasapinnal pöörleks, torkas Flavio selle teravate otstega vertikaalteljega, mis toetusid vastu seadme korpusesse – tassi – paigaldatud tugesid. Padruni surve tõttu alumisele toele tekkis aga suur hõõrdemoment, mis takistas padruni pöörlemist ja põhjustas suuri instrumendivigu. Seejärel valas Flavio tassi vett. Kork kerkis pinnale, surve alumisele toele vähenes, kaardi pöörlemine muutus sujuvaks ja vabaks. Flavio tõmbas tassi serva ühte kohta õhukese joone ja jagas kogu kartuliketta ümbermõõdu 16 võrdseks osaks - rumbiks.

Testimise päev on käes. Flavio istus paati ja seadis oma seadme nii, et tassil olev õhuke joon langes kokku paadi pikiteljega. Ümber oma telje kõikuv kaart peatus sellises asendis, et pikliku magnetkivi üks ots osutas põhja poole. Flavio märkas rumbu, mis jäi tassi peenikese joone vastu, ja asus teele. Tal oli vaja ainult paati nii juhtida, et vastu tassil olevat peenikest joont liikumise ajal oleks sama rumbel.

Nii sai Flavio ülesandega hakkama ja abiellus Angelaga.

Paljud teadlased usuvad, et Flavio Gioia on väljamõeldud tegelane... See aga ei takistanud tänulikel itaalia järglastel püstitamast kompassi leiutajale kaht monumenti: Napolis ja Gioia kodumaal – Amalfi linnas.

Jah, jah, see pole viga: teabe kontrolli ja edastamise protsesse reguleerivate seaduste teadus – küberneetika – on saanud oma nime Vana-Kreeka nimetusest navigeerimiskunstile!

Kompassi, nagu paberit, leiutasid iidsetel aegadel hiinlased. III sajandil eKr. Hiina filosoof Hen Fei-tzu kirjeldas tänapäevase kompassi seadet järgmiselt: see nägi välja nagu magnetiidist valmistatud valamiselusikas, millel oli õhuke käepide ja sfääriline, hoolikalt poleeritud kumer osa. See lusika kumer osa paigaldati võrdselt hoolikalt poleeritud vask- või puidust plaadile, nii et käepide ei puudutanud taldrikut, vaid rippus vabalt selle kohal ja samal ajal sai lusikas hõlpsasti ümber oma kumera telje pöörata. alus. Plaadile kanti maailma riikide tähistused tsükliliste sodiaagimärkide kujul. Lusika käepidet lükates pandi see pöörlevale liikumisele. Olles rahunenud, näitas kompass käepidemega (mis täitis magnetnõela rolli) täpselt lõuna poole. See oli kõige iidsem seade põhipunktide määramiseks. 11. sajandil ilmus Hiinas esimest korda tehismagnetist valmistatud ujuv kompassinõel. Tavaliselt valmistati see kala kujul. See kala lasti veega anumasse. Siin ujus ta vabalt, näidates pead lõuna suunas. Mitu kompassi sorti leiutas samal 11. sajandil Hiina teadlane Shen Gua, kes töötas kõvasti magnetnõela omaduste uurimisel. Ta soovitas näiteks tavalise õmblusnõela magnetiseerida looduslikule magnetile, seejärel kinnitada see vahaga keha keskele vabalt rippuva siidniidi külge. See kompass näitas suunda täpsemalt kui ujuv kompass, kuna see koges pööramisel palju vähem vastupanu. Teine Shen Gua pakutud kompassi kujundus oli veelgi lähedasem tänapäevasele: siin paigaldati juuksenõelale magnetiseeritud nõel. Shen Gua leidis oma katsete käigus, et kompassi nõel ei osuta täpselt lõunasse, vaid teatud kõrvalekaldega ning selgitas selle nähtuse põhjust õigesti sellega, et magnetilised ja geograafilised meridiaanid ei kattu üksteisega, vaid tekivad. nurk. Teadlased, kes elasid pärast Shen Gua’d, teadsid juba, kuidas seda nurka (mida nimetatakse magnetiliseks deklinatsiooniks) Hiina eri piirkondade jaoks arvutada. 11. sajandil olid paljud Hiina laevad varustatud ujuvkompassidega. Tavaliselt paigaldati need laevade vööri ja ahtrisse, et kaptenid saaksid iga ilmaga oma juhiste kohaselt õiget kurssi hoida. Sellisel kujul laenasid araablased Hiina kompassi 12. sajandil. XIII sajandi alguses sai eurooplastele tuntuks "ujuv nõel". Esimesena võtsid selle araablastelt üle Itaalia meremehed. Nendelt läks kompass hispaanlastele, portugallastele ja prantslastele ning hiljem sakslastele ja brittidele. Alguses koosnes kompass magnetiseeritud nõelast ja veenõus hõljuvast puutükist (korgist). Varsti arvasid nad, et katta see anum klaasiga, et kaitsta ujukit tuule eest. 14. sajandi keskel tulid nad välja ideega asetada magnetnõel paberiringi (kasseti) keskele. Seejärel täiustas itaallane Flavio Joya kompassi, varustades selle kaardiga, mis on jagatud 16 osaks (rumbiks), neljaks iga maailmaosa jaoks. See lihtne seade oli suur samm kompassi täiustamisel. Hiljem jagati ring 32 võrdseks sektoriks. 16. sajandil hakati kangutamise mõju vähendamiseks noolt paigaldama kardaanile ja sajand hiljem varustati kompass pöörleva joonlauaga, mille otstes olid sihikud, mis võimaldas suundi täpsemalt lugeda. . Kompass tegi navigatsioonis sama revolutsiooni kui püssirohi - sõjalistes küsimustes ja ümbertöötlemisprotsess - metallurgias. See oli esimene navigatsioonivahend, mis võimaldas avamerel kursi kavandada. Kompassiga relvastatud Hispaania ja Portugali meremehed seiklesid 15. sajandi lõpul kaugetel merereisidel. Nad lahkusid mererandadest (millega oli navigatsioon seotud olnud mitu aastatuhandet) ja asusid merele üle ookeani.

Minu tutvus selle lihtsa ja salapärase aparaadiga leidis aset kauges ilusas lapsepõlves, kui käisime terve perega seenel. Mulle anti välja lihtne õpilane kompass ja juhendas edasi orienteerumine. Olles edukalt eksinud, tõmbasin navigatsiooniseadme välja, vabastasin kallihinnalise noole – ja läksin sellega näidatud suunas. Juhtum lõppes õnneks õnnelikult – nad leidsid mu üles. Mõelgem koos välja, mis see kompass on, ja teeme selle abiga ka väikese retke minevikku.

Mis on kompass?

See on eriline seade, mis on võimeline näitama maa magnetpooluste suunda olenemata teie asukohast. Meremehed, et rõhutada oma erinevust maismaa elanikest, uhkeldavad hääldusega "comPAS".

Struktuuriliselt on kompassid järgmised:

• magnetiline. Kõige tavalisem ja hõlpsamini valmistatav kompass. Selle toime põhineb ühel magneti omadusel - seadme nool asub alati paralleelselt planeedi magnetvälja joontega(mäletate oma koolikatseid raualaastudega?);
• elektromagnetiline. Need kompassid töötavad nagu elektrigeneraatorid ja erinevalt ülaltoodust ei mõjuta teised magnetid. Esimest sellist seadet katsetas edukalt 1927. aastal Charles Lindbergh oma kuulsal lennul üle Atlandi ookeani;
• gürokompassid. Asutatud güroskoobi põhimõttel, selliseid seadmeid kasutatakse laialdaselt merenavigatsioonis. Omama oluline omadus osutada mitte magnetilisele, vaid geograafilisele poolusele.

Kompassi leiutamine

Kompassi välimuse kohta on mitmeid teooriaid (näiteks samotraaklaste müsteeriumide järgijad teadsid magneti omadustest juba 3. sajandil eKr ja kasutasid seda oma rituaalides ning rändajate laagrite väljakaevamistel Vahemere piirkonna rahvad tunnistavad oma tutvust “võlunoolega”), kuid sellest hoolimata peopesa selles asjas hoiab. Esimene magnetkompass nägi valgust valitsemisajal Songi dünastia (960–1279 pKr). Vaatamata sellele Täpsem kirjeldus Tema seade teadlase Shen Ko poolt, geniaalse seadme tegelik leiutaja, on paraku teadmata.

Lastele mõeldud "Kompassi" aruanne räägib teile lühidalt selle teema avastamise loo. Kompassi aruannet saate kasutada ka tunniks valmistudes.

kompassi teade

Kompass on seade horisondi külgede leidmiseks magnetnõelaga, mis näitab lõuna ja põhja suunda. See leiutati palju sajandeid tagasi ja reisijad hakkasid seda kohe kasutama. Kompass oli esimene navigatsiooniinstrument, mis võimaldas meremeestel avamerel navigeerida.

Kus ja millal ilmus esimene kompass?

III sajandil eKr. e. Hiinas leiutasid nad seadme, mis osutas kardinaalsetele suundadele. Väliselt meenutas see õhukese varre ja kumera sfäärilise osaga lusikat. See oli valmistatud magnetiidist. Lusika poleeritud kumer osa asetati puidust või vaskplaadile, samuti poleeritud. Käepide rippus vabalt plaadi kohal, kuid lusikas pöörles ümber kumera aluse telje. Plaadile olid märgitud maailma riigid. Kompassinõel oli puhkeolekus alati suunatud otse lõunasse. Seda iidset kompassi kutsuti synaniks, see tähendab "lõuna eest vastutavaks".

11. sajandil leiutasid hiinlased tehismagnetist valmistatud ujuva kompassinõela.Rauast kompass oli siis kala kujuga. Esiteks kuumutati see punetuseni ja seejärel langetati veega anumasse. "Kala" hakkas ujuma ja tema pea näitas lõuna poole. Samast Hiinast pärit teadlane Shen Gua pakkus välja paar kompassisorti: magnetiseeritud nõela ja siidniidiga, magnetiseeritud nõela ja juuksenõelaga. 12. sajandil kasutasid magnetnõelaga kompassi araablased, sajand hiljem itaallased, prantslased, hispaanlased ja portugallased.

XIV sajandil hakati paberiringi keskele asetama magnetnõela - kaardid. Järgmine inimene, kes kompassi täiustas, oli itaallane Flavio Giulio. Ta jagas paberiringi 16 osaks. 17. sajandil täiustati seda sihikutega pöörleva joonlauaga, mis võimaldas suunda täpsemalt arvutada.

Millest kompass koosneb?

Seadme seade sõltub kompassi tüübist. Sellel on järgmised sordid: gürokompass, magnetkompass, elektrooniline kompass. Tavalise magnetkompassi põhiosa on kompass, mille keskel on tornikiiver. Toru otsas on magnetnõel ja korpus ise on pealtpoolt kaetud klaasiga.

Kompass: huvitavad faktid

• Enne kompassi leiutamist ja levitamist ei läinud meremehed oma laevadel avamerele, et mitte eksida.
• Veneetsia kaupmehed tõid kompassi Euroopasse.
• Enne hiinlasi kasutasid indiaanlased midagi kompassi sarnast. San Lorenzo Tenochtilanis leidsid teadlased hematiidist toote, mis pärineb aastast 1000 eKr. Magnetilise rauamaagi avastasid aga hiinlased.
• Saate teha oma kompassi veealusest ja magnetiseeritud nõelast.

Loodame, et esitlus kompassist aitas palju õppida kasulik informatsioon tema kohta. Ja kompassi kohta saate lühikese loo jätta alloleva kommentaarivormi kaudu.

Kell kaasaegsed inimesed oma asukoha määramine suure täpsusega ei tekita probleemi – kasutada saab näiteks GPS- või GLONASS-sensoriga varustatud seadmeid. Kuid iidsetel aegadel oli inimestel pikki vahemaid reisides probleeme. Eriti raske oli liigelda kõrbetes reisides või avameres ujudes, kus polnud teada ühtegi orientiiri. Selle tulemusena võivad reisijad kergesti eksida ja surra. Juba pärast suurte geograafiliste avastuste ajastu algust 16-17 sajandil. navigaatorid kaotasid sageli juba avastatud saari või panid need mitu korda kaardile, rääkimata iidsetest meresõitjatest.

Muidugi leiti isegi iidsetel aegadel võimalusi põhipunktide määramiseks, ennekõike aitas selles Päikese ja tähtede vaatlemine. Pikka aega on täheldatud, et kuigi tähed muudavad oma asukohta, on üks tähtedest, nimelt polaartäht, on alati samas kohas. Sellest tähest hakati määrama suunda põhja poole. Aga mis siis, kui taevas on kaetud pilvedega ja päikest ega tähti pole näha? Liikumissuunda on võimatu määrata, laev eksib ja võib üldse vales suunas sõita. Seetõttu olid kauged ekspeditsioonid kuni kompassi ilmumiseni väga ohtlik tegevus ja pole juhus, et alles pärast seda, kui navigaatorid hakkasid seda kasutama, avastati ja uuriti kõiki meie planeedi nurki. Millal ja kes kompassi leiutas?

Kompassi põhimõte põhineb sellel, et maal on magnetväli ja see on nagu üks suur magnet. Kompassil seevastu on magnetnõel, mis Maa magnetväljas näitab alati suunda magnetpoolustele, mis pole geograafilistest kaugel. Seega saate kompassi abil määrata suuna põhipunktidesse. Looduses on materjal, millel on magnetilised omadused, nimelt magnetiit (magnetiline rauamaak).

magnetiit

Magnetiiditükkide omadust üksteise, aga ka raudesemete külge tõmmata, on inimesed juba ammu märganud. Näiteks Vana-Kreeka filosoof Thales Miletsiky kirjutas sellest oma kirjutistes 6. sajandil. eKr e., kuid ta ei leidnud magnetitele praktilist rakendust. Ja hiinlased leidsid selle.

Pole täpselt teada, millal hiinlased kompassi leiutasid, kuid esimene tänapäevani säilinud kirjeldus pärineb 3. sajandist eKr. e. Vana-Hiina kompass oli midagi magnetiitlusika sarnast, mis oli kinnitatud poleeritud vaskplaadile. See nägi välja selline:

iidne Hiina kompass

Lusikas oli lahti keeratud ja mõne aja pärast jäi seisma nii, et selle ots näitas lõuna poole. Pealegi ei kasutatud Hiinas algselt kompassi mitte navigeerimiseks, vaid müstilises Feng Shui süsteemis. Feng Shui puhul on väga oluline objektide õige suunamine põhipunktidesse ja selleks kasutati kompassi.

Kulus palju aega, enne kui kompassi täiustati ja seda hakati reisimisel kasutama, esmalt maal ja seejärel merel. Magnetiiditüki asemel hakati kasutama magnetiseeritud raudnõela, mis riputati siidniidi külge või lasti veega anumasse, kus see pinnal hõljudes pöördus magnetpooluse suunas. Kompassi olulised täiustused, samuti magnetilise deklinatsiooni kirjeldus (st. magnetpoolus ja geograafiline) valmistas Hiina teadlane Shen Gua 11. sajandil. Pärast seda hakkasid Hiina navigaatorid aktiivselt kompassi kasutama. Nendelt sai kompass tuntuks araablastele ja 13. saj. kuulus rändur Marco Polo tõi kompassi Hiinast Euroopasse.

Euroopas täiustati kompassi. Noolt hakati kinnitama juuksenõelale, suuna täpsemaks näitamiseks lisati rumbideks jagatud skaala. Hilisemates versioonides hakati kompassi paigaldama spetsiaalsele vedrustusele (nn kardaanidele), nii et laeva kaldenurk näitu ei mõjutanud.

vana laevakompass

Kompassi tulek andis tohutu tõuke navigatsiooni arengule Euroopas ning aitas Euroopa meremeestel ületada ookeane ja avastada uusi kontinente.