Všetko o kompase pre deti. História kompasu

(Slovo „kybernetika“ v gréčtine znamená „pilot“ alebo „kormidelník“). Táto veda si vyžadovala objavenie sa špeciálnych nástrojov, ktoré by cestovateľom pomohli nájsť správnu cestu. Jedným z nich bol kompas – zariadenie, ktoré udáva smer geografického alebo magnetického poludníka. Moderné kompasy sú magnetické, mechanické, rádiové a iné.

Slovo „kompas“ zrejme pochádza zo starého anglické slovo kompas, čo znamená v XIII-XIV storočí. „kruh“.

Prvá zmienka o vynáleze kompasu v Európe pochádza z 12. storočia. Toto zariadenie bola jednoducho zmagnetizovaná železná ihla, namontovaná na korku, plávajúca v nádobe s vodou. Potom prišli s myšlienkou posilniť šíp na osi upevnenej na dne misky.

V Číne však bol kompas známy oveľa skôr. Hovorilo sa mu „chi-an“. Čínske kroniky pripisujú jeho vynález polomýtickému bohu-chánovi (cisárovi) Huang-dimu, ktorý vládol 2600 pred Kristom.

Takáto legenda sa zachovala v čínskych kronikách. Cisár Huangdi bojoval s jedným mongolským chánom. Po porážke začali Mongoli ustupovať do púšte a čínske vojská ich dlho prenasledovali. Mongolskí jazdci však zariadili trik: zdvihli taký prach, že blokoval slnko. Keď sa prach rozprášil, Mongoli už boli v nedohľadne. Prenasledovatelia sa rútili najprv jedným smerom, potom druhým, no nikde nestretli ani len náznaky ľudského bývania. Uvedomili si, že sú stratení. Došlo im jedlo, začali trpieť neznesiteľným smädom. A potom si cisár Huang-di spomenul na malého železného muža, ktorého mu daroval mudrc. Tento malý muž, bez ohľadu na to, ako ste ho položili, vždy ukázal svoju ruku na juh. Cisár umiestnil mužíčka na svoj voz a viedol vyčerpané vojsko smerom, kam ukazovala ruka mužíčka. A čoskoro všetci videli známe miesta.

Legenda, samozrejme, nemôže slúžiť ako spoľahlivý zdroj. Existujú však ďalšie informácie, že kompas bol skutočne vynájdený v Číne, asi 100 - 200 rokov pred naším letopočtom - o 3 000 rokov neskôr, ako sa uvádza v legende. Ale aj v tomto prípade sú Číňania stále objaviteľmi kompasu.

Je tiež známe, že asi pred 800 rokmi používali arabskí námorníci kompas. Možno tento vynález prevzali od Číňanov, ktorých všetky lode v 11. storočí boli vybavené kompasmi. Arabské zariadenie bolo vyrobené vo forme železnej ryby. Zmagnetizovaná ryba bola spustená do vody a zakaždým otočila hlavu na sever. O tomto zariadení sa zrejme od Arabov dozvedeli benátski obchodníci, ktorí ho priviezli do Talianska. Odtiaľ sa kompas stal známym vo všetkých krajinách Stredozemného mora a odtiaľ - v celej Európe. V každom prípade prvá zmienka o použití magnetickej strelky pri navigácii sa nachádza v diele Angličana Alexandra Neckama, napísanom v roku 1180 a píše o ňom ako o veci už známej.

Prototyp moderného kompasu vynašiel Talian Flavio Gioia v 14. storočí (uvádzajú dokonca presný rok - 1302). Predtým kompas slúžil len na určenie severojužného smeru. A Joya navrhla rozdeliť kružnicu kompasu na 16 častí (bodov), aby sa určili ďalšie svetové strany. Navyše nasadil ihlu kompasu na vlásenku pre lepšiu rotáciu.

V Taliansku je s menom Flavia Gioia spojená krásna legenda.

Kedysi dávno, keď mesto Amalfi, podobne ako Benátky, stálo na brehu mora, žil v ňom chudobný Flavio Gioia, klenotník a inkrustér. Bol zamilovaný do krásnej Angely, dcéry bohatého rybára Domenica. Prísny Domenico považoval ľudí druhej triedy za tých, ktorí nešli na more na veslach alebo pod plachtami, nezažili sa v búrkach a búrkach. A Flavio Gioia, žiaľ, do tejto kategórie ľudí patril. Domenico nechcel mať takého zaťa, ale diplomaticky sa rozhodol odmietnuť žiadateľa o ruku svojej dcéry a preto si stanovil podmienku: Flavio sa musí aspoň raz plaviť na člne v noci alebo v hmle v hmle. priamka. V tom čase bola takáto úloha nemožná. To nebolo možné ani pre jeho kamarátov, skúsených námorníkov.

Flavio však výzvu prijal. Vzal podlhovastý magnetický kameň, ktorý vodorovne pripevnil na okrúhly plochý korok. Na hornú plochu korku umiestnil kotúč s dielikmi. Ukázalo sa teda, že citlivý prvok magnetického kompasu - karta.

Aby sa karta mohla otáčať v horizontálnej rovine, Flavio ju prepichol zvislou osou s ostrými koncami, ktoré sa opierali o podpery inštalované v tele zariadenia – pohár. Vplyvom tlaku nábojnice na spodnú podperu však vznikol veľký trecí moment, ktorý znemožňoval rotáciu nábojnice a spôsoboval veľké chyby prístrojov. Potom Flavio nalial vodu do šálky. Korok sa dostal na povrch, tlak na spodnú podperu sa znížil, otáčanie karty sa stalo plynulým a voľným. Na jednom mieste na okraji pohára nakreslil Flavio tenkú čiaru a rozdelil celý obvod kotúča zemiaka na 16 rovnakých častí – lopatiek.

Prišiel deň testovania. Flavio nastúpil do člna a nastavil svoje zariadenie tak, aby sa tenká čiara na pohári zhodovala s pozdĺžnou osou člna. Karta, ktorá sa kývala okolo svojej osi, sa zastavila v takej polohe, že jeden koniec podlhovastého magnetického kameňa smeroval na sever. Flavio si všimol ruksak, ktorý sa usadil na tenkej čiare na pohári, a vydal sa na cestu. Potreboval len nasmerovať čln tak, aby pri pohybe proti tenkej čiare na pohári bol rovnaký kosoštvorec.

Flavio sa teda s úlohou vyrovnal a oženil sa s Angelou.

Mnohí bádatelia sa domnievajú, že Flavio Gioia je fiktívna postava... To však nezabránilo vďačným talianskym potomkom postaviť dva pamätníky vynálezcovi kompasu: v Neapole a v Gioiinej domovine – v meste Amalfi.

Áno, áno, nie je to chyba: veda o zákonoch, ktorými sa riadia procesy riadenia a prenosu informácií – kybernetika – dostala svoj názov podľa starogréckeho pomenovania pre umenie navigácie!

Kompas, podobne ako papier, vynašli Číňania v staroveku. V treťom storočí pred naším letopočtom. Čínsky filozof Hen Fei-tzu opísal zariadenie moderného kompasu takto: vyzeralo ako nalievacia lyžica vyrobená z magnetitu s tenkou rukoväťou a guľovou, starostlivo vyleštenou konvexnou časťou. Táto vypuklá časť lyžice bola namontovaná na rovnako starostlivo vyleštenej medenej alebo drevenej doštičke, takže rúčka sa nedotýkala taniera, ale voľne visela nad ním a zároveň sa lyžica mohla ľahko otáčať okolo osi svojho vypuknutia. základňu. Na tanieri boli aplikované označenia krajín sveta v podobe cyklických znamení zverokruhu. Zatlačením rukoväte lyžice bola uvedená do rotačného pohybu. Po upokojení kompas ukázal rukoväťou (ktorá hrala úlohu magnetickej strelky) presne na juh. Toto bolo najstaršie zariadenie na určovanie svetových strán. V 11. storočí sa v Číne prvýkrát objavila plávajúca strelka kompasu vyrobená z umelého magnetu. Zvyčajne sa vyrábal v tvare ryby. Táto ryba bola spustená do nádoby s vodou. Tu voľne plávala a nasmerovala hlavu smerom, kde bol juh. Niekoľko odrôd kompasu bolo vynájdených v tom istom 11. storočí čínskym vedcom Shen Gua, ktorý tvrdo pracoval na štúdiu vlastností magnetickej ihly. Navrhol napríklad zmagnetizovať obyčajnú šijaciu ihlu na prírodný magnet, potom ju pripevniť voskom v strede tela na voľne visiacu hodvábnu niť. Tento kompas udával smer presnejšie ako plávajúci kompas, pretože pri otáčaní kládol oveľa menší odpor. Ďalší dizajn kompasu, ktorý navrhol Shen Gua, bol ešte bližšie k modernému: tu bola magnetizovaná ihla namontovaná na vlásenku. Shen Gua počas svojich experimentov zistil, že strelka kompasu neukazuje presne na juh, ale s určitou odchýlkou ​​a správne vysvetlil dôvod tohto javu tým, že magnetický a geografický poludník sa navzájom nezhodujú, ale tvoria uhol. Vedci, ktorí žili po Shen Gua, už vedeli vypočítať tento uhol (nazývaný magnetická deklinácia) pre rôzne oblasti Číny. V 11. storočí boli mnohé čínske lode vybavené plávajúcimi kompasmi. Zvyčajne boli inštalované na prove a na korme lodí, aby kapitáni za každého počasia mohli držať správny kurz v súlade s ich pokynmi. V tejto podobe si Arabi požičali čínsky kompas v 12. storočí. Na začiatku XIII storočia sa "plávajúca ihla" stala známa Európanom. Talianski námorníci ho ako prví prijali od Arabov. Od nich kompas prešiel na Španielov, Portugalcov a Francúzov, neskôr na Nemcov a Angličanov. Najprv kompas pozostával z magnetizovanej ihly a kusu dreva (korku) plávajúceho v nádobe s vodou. Čoskoro uhádli, že toto plavidlo zakryjú sklom, aby ochránili plavák pred pôsobením vetra. V polovici 14. storočia prišli s nápadom umiestniť magnetickú ihlu na hrot v strede papierového kruhu (kartuše). Potom Talian Flavio Gioia vylepšil kompas tým, že ho vybavil kartou rozdelenou na 16 častí (kosorcov), štyri pre každú časť sveta. Toto jednoduché zariadenie bolo veľkým krokom k zlepšeniu kompasu. Neskôr bol kruh rozdelený na 32 rovnakých sektorov. V 16. storočí sa na zníženie vplyvu pitchingu začal šíp montovať na kardanový záves a o storočie neskôr bol kompas vybavený otočným pravítkom s mieridlami na koncoch, čo umožnilo presnejšie počítať smery. . Kompas urobil rovnakú revolúciu v navigácii ako pušný prach - vo vojenských záležitostiach a proces prepracovania - v metalurgii. Bol to prvý navigačný prístroj, ktorý umožňoval vytýčiť kurz na šírom mori. Španielski a portugalskí moreplavci vyzbrojení kompasom sa koncom 15. storočia vydávali na vzdialené plavby. Opustili morské pobrežia (na ktoré bola niekoľko tisícročí viazaná navigácia) a vydali sa na plavbu cez oceán.

Moje zoznámenie s týmto jednoduchým a tajomným zariadením sa odohralo v ďalekom krásnom detstve, keď sme chodili s celou rodinou na huby. Bol mi vydaný jednoduchý študent kompas a poučený o orientačný beh. Po úspešnom zablúdení som vytiahol navigačné zariadenie, uvoľnil cennú šípku - a išiel som v smere, ktorý naznačovala. Prípad sa, našťastie, skončil šťastne – našli ma. Poďme spoločne prísť na to, čo je tento kompas, a tiež si s jeho pomocou urobiť krátky výlet do minulosti.

Čo je to kompas?

Je to špeciálne zariadenie so schopnosťou indikovať smer zemských magnetických pólov bez ohľadu na vašu polohu. Námorníci, aby zdôraznili svoju odlišnosť od obyvateľov pôdy, vychvaľujú výslovnosť „comPAS“.

Štrukturálne sú kompasy:

• magnetické. Najbežnejší a ľahko vyrobiteľný kompas. Jeho pôsobenie je založené na jednej z vlastností magnetu - šípka zariadenia je vždy umiestnená rovnobežne s čiarami magnetického poľa planéty(pamätáte si svoje školské pokusy so železnými hoblinami?);
• elektromagnetické. Tieto kompasy fungujú ako elektrické generátory a na rozdiel od vyššie uvedeného neovplyvnené inými magnetmi. Prvé takéto zariadenie úspešne otestoval v roku 1927 Charles Lindbergh pri svojom slávnom lete cez Atlantický oceán;
• gyrokompasy. Založená na princípe gyroskopu, takéto zariadenia sú široko používané v námornej navigácii. vlastniť dôležitá vlastnosť neukazujú na magnetický, ale na geografický pól.

Vynález kompasu

Existuje niekoľko teórií o vzhľade kompasu (napríklad prívrženci samotráckych mystérií vedeli o vlastnostiach magnetu už v 3. storočí pred Kristom a používali ho pri svojich rituáloch a vykopávky táborov kočovníkov národy Stredozemného mora svedčia o tom, že sa zoznámili s „magickým šípom“), ale napriek tomu dlaň v tejto veci drží. Prvý magnetický kompas videl svetlo počas vlády Dynastia Song (960-1279 nl). Napriek tomu Detailný popis jeho zariadenie od vedca Shen Ko, skutočného vynálezcu dômyselného zariadenia, bohužiaľ, nie je známe.

Správa „Kompas“ pre deti vám stručne priblíži príbeh objavu tohto predmetu. Výkaz kompasu môžete použiť aj pri príprave na lekciu.

správa kompasu

Kompas je zariadenie na zisťovanie strán horizontu pomocou magnetickej ihly, ktorá udáva smer juhu a severu. Bol vynájdený pred mnohými storočiami a cestujúci ho okamžite začali používať. Kompas bol prvým navigačným prístrojom, ktorý umožnil námorníkom plaviť sa na otvorenom mori.

Kde a kedy sa objavil prvý kompas?

V treťom storočí pred naším letopočtom. e. V Číne vynašli zariadenie, ktoré ukazovalo na svetové strany. Navonok to pripomínalo lyžicu s tenkou rukoväťou a konvexnou guľovou časťou. Bol vyrobený z magnetitu. Leštená konvexná časť lyžice bola umiestnená na drevenej alebo medenej platni, tiež leštenej. Rukoväť voľne visela nad tanierom, ale lyžica sa otáčala okolo osi konvexnej základne. Krajiny sveta boli označené na štítku. Ihla kompasu v pokoji vždy ukazovala na juh. Tento starodávny kompas sa nazýval synan, teda „má na starosti juh“.

V 11. storočí Číňania vynašli plávajúcu strelku kompasu z umelého magnetu.Železný kompas mal vtedy tvar ryby. Najprv sa zahrial do červena a potom sa spustil do nádoby s vodou. „Ryba“ začala plávať a jej hlava smerovala na juh. Shen Gua, vedec z tej istej Číny, navrhol niekoľko druhov kompasu: s magnetizovanou ihlou a hodvábnou niťou, s magnetizovanou ihlou a vlásenkou. V 12. storočí kompas s magnetickou strelkou používali Arabi, o storočie neskôr Taliani, Francúzi, Španieli a Portugalci.

V XIV storočí sa magnetická ihla začala umiestňovať na hrot v strede kruhu papiera - kariet. Ďalším, kto zlepšil kompas, bol Talian Flavio Giulio. Papierový kruh rozdelil na 16 častí. V 17. storočí bol vylepšený o otočné pravítko s mieridlami, ktoré umožnilo presnejšie vypočítať smer.

Z čoho je kompas vyrobený?

Zariadenie zariadenia závisí od typu kompasu. Existujú tieto odrody: gyrokompas, magnetický kompas, elektronický kompas. Hlavnou časťou konvenčného magnetického kompasu je kompas s vežou v strede. Na konci veže je magnetická ihla a samotné telo je zhora pokryté sklom.

Kompas: zaujímavé fakty

• Pred vynálezom a distribúciou kompasu námorníci na svojich lodiach nevychádzali na otvorené more, aby sa nestratili.
• Benátski obchodníci priniesli kompas do Európy.
• Pred Číňanmi niečo ako kompas používali Indovia. V San Lorenzo Tenochtilan vedci našli hematitový produkt z roku 1000 pred Kristom. Ale magnetickú železnú rudu objavili Číňania.
• Z tanierika s vodou a magnetizovanej ihly si môžete vyrobiť vlastný kompas.

Dúfame, že prezentácia o kompase pomohla naučiť sa veľa užitočná informácia o ňom. A môžete zanechať krátky príbeh o kompase prostredníctvom formulára komentárov nižšie.

O moderných ľudí nie je problém určiť vašu polohu s vysokou presnosťou – môžete použiť napríklad zariadenia vybavené senzorom GPS alebo GLONASS. V dávnych dobách však ľudia pri cestovaní na veľké vzdialenosti mali problémy. Obzvlášť ťažké bolo orientovať sa pri cestovaní po púštiach alebo kúpaní na otvorenom mori, kde neboli známe žiadne orientačné body. V dôsledku toho sa cestujúci mohli ľahko stratiť a zomrieť. Už po začiatku éry veľkých geografických objavov v 16.-17. navigátori často stratili už objavené ostrovy alebo ich niekoľkokrát zapísali na mapu, o starých moreplavcoch nehovoriac.

Samozrejme, aj v dávnych dobách ľudia stále našli spôsoby, ako určiť svetové strany, v prvom rade v tom pomohlo pozorovanie Slnka a hviezd. Už dlho bolo pozorované, že hoci hviezdy menia svoju polohu, jedna z hviezd, a to polárna hviezda, je vždy na tom istom mieste. Od tejto hviezdy sa začal určovať smer na sever. Ale čo ak je obloha pokrytá mrakmi a nie je vidieť ani Slnko, ani hviezdy? Nie je možné určiť smer pohybu, loď zablúdi a môže sa vôbec plaviť nesprávnym smerom. Preto boli vzdialené expedície veľmi nebezpečným biznisom, kým sa neobjavil kompas a nie je náhoda, že až potom, čo ho začali používať navigátori, boli objavené a študované všetky kúty našej planéty. Kedy a kým bol kompas vynájdený?

Princíp kompasu je založený na tom, že Zem má magnetické pole a je ako jeden veľký magnet. Kompas má naproti tomu magnetickú strelku, ktorá v magnetickom poli Zeme vždy udáva smer k magnetickým pólom, ktoré nie sú ďaleko od geografických. Pomocou kompasu teda môžete určiť smer ku svetovým stranám. V prírode existuje materiál, ktorý má magnetické vlastnosti, a to magnetit (magnetická železná ruda).

magnetit

Vlastnosť kúskov magnetitu priťahovať sa k sebe, ako aj k železným predmetom, si ľudia už dlho všimli. Napríklad o tom písal starogrécky filozof Thales Miletsiky vo svojich spisoch v 6. storočí. BC e., ale nenašiel praktické aplikácie pre magnety. A Číňania to našli.

Nie je s určitosťou známe, kedy Číňania kompas vynašli, ale prvý jeho opis, ktorý sa zachoval dodnes, pochádza z 3. storočia pred Kristom. e. Staroveký čínsky kompas bol niečo ako magnetitová lyžica namontovaná na leštenej medenej platni. Vyzeralo to takto:

staroveký čínsky kompas

Lyžica bola rozkrútená a po chvíli sa zastavila tak, že jej koniec smeroval na juh. Okrem toho sa kompas v Číne pôvodne vôbec nepoužíval na navigáciu, ale v mystickom systéme Feng Shui. Vo Feng Shui je veľmi dôležité správne orientovať objekty na svetové strany, a preto použili kompas.

Trvalo dlho, kým bol kompas vylepšený a začal sa používať pri cestovaní, najprv na súši a potom na mori. Namiesto kúska magnetitu začali používať zmagnetizovanú železnú ihlu, ktorá sa zavesila na hodvábnu niť alebo sa spúšťala do nádoby s vodou, kde sa plávajúc na hladine otáčala v smere magnetického pólu. Dôležité vylepšenia kompasu, ako aj popis magnetickej deklinácie (t.j. odchýlka smeru na magnetický pól a zemepisný) vytvoril čínsky vedec Shen Gua v 11. storočí. Po tomto začali čínski navigátori aktívne používať kompas. Od nich sa kompas dostal do povedomia Arabov a v 13. stor. slávny cestovateľ Marco Polo priniesol kompas z Číny do Európy.

V Európe bol kompas vylepšený. Šípka sa začala montovať na vlásenku, pridala sa stupnica rozdelená na loxie, aby presnejšie udávala smer. V neskorších verziách sa kompas začal inštalovať na špeciálny záves (takzvané kardanové závesy), aby sklon lode neovplyvňoval hodnoty.

starý lodný kompas

Nástup kompasu dal obrovský impulz rozvoju navigácie v Európe a pomohol európskym moreplavcom preplávať oceány a objavovať nové kontinenty.