Для чего нужен компас кратко

Обновлено: 02.07.2024

Ко́мпас — прибор для определения горизонтальных направлений на местности. Применяется для определения направления, в котором движется морское, воздушное судно, наземное транспортное средство; направления, в котором идет пешеход; направления на некоторый объект или ориентир. Компасы подразделяются на два основных класса: магнитные компасы типа стрелочных, которыми пользуются топографы и туристы, и немагнитные, такие, как гирокомпас и радиокомпас.

Содержание

Описание конструкции

Для определения направления в компасе есть картушка – это круговая шкала с 360 делителями (каждая из них отвечает одному угловому градусу), размеченными так, что отчет ведется от нуля по часовой стрелке.

Обычно направлению на север (норд, N) отвечает 0°, на восток (ост, O, E) — 90°, на юг (зюйд, S) — 180°, на запад (вест, W) — 270°. Это главные компасные румбы (страны мира).

История возникновения

История создания компаса была продолжена в XIV веке. Эстафету принял итальянец Ф. Джойя, который сумел значительно усовершенствовать этот прибор. В частности, он решил надеть магнитную стрелку на вертикальную шпильку. Это нехитрое, на первый взгляд, приспособление помогло значительно улучшить компас. Кроме того, к стрелке была прикреплена катушка, разбитая на 16 румбов. Спустя два столетия деление катушки уже составляло 32 румба, а коробку со стрелкой начали помещать в специальном карданном подвесе. Таким образом, качка корабля переставала влиять на компас. В XVII в. компас оборудовали вращающейся линейкой, что помогло более точно отсчитывать направление. В XVIII в. у него появился пеленгатор.

Но на этом история создания компаса не заканчивается. В 1838 г. был найден способ нейтрализации влияния на данное устройство железных изделий корабля. А в 1908 г. появился гирокомпас, ставший основным навигационным прибором. Именно он всегда указывает на север. Сегодня точное направление движения можно узнать при помощи спутниковой навигации, тем не менее много судов оснащены магнитными компасами. Их используют для дополнительной проверки или на случай технических неполадок. Таким образом, история создания компаса насчитывает даже не сотни, а тысячи лет.

Магнитный компас

В приборе, указывающем направление, должно быть некое опорное направление, от которого отсчитывались бы все другие. В магнитном компасе таким направлением служит линия, соединяющая Северный и Южный полюса Земли. В этом направлении сам собой устанавливается магнитный стержень, если его подвесить так, чтобы он мог свободно поворачиваться в горизонтальной плоскости. Дело в том, что в магнитном поле Земли на магнитный стержень действует вращающая пара сил, устанавливающая его в направлении магнитного поля. В магнитном компасе роль такого стержня играет намагниченная стрелка, которая при измерении сама устанавливается параллельно магнитному полю Земли.

Стрелочный компас

СТРЕЛОЧНЫЙ КОМПАС с арретиром для стрелки. 1 - намагниченная стрелка; 2 - стеклянная или пластиковая крышка с разметкой компасных направлений; 3 - каменный (часовой) подпятник; 4 - арретир для закрепления стрелки в нерабочем положении; 5 - ось.

Это самый распространенный вид магнитного компаса. Он часто применяется в карманном варианте. В стрелочном компасе имеется тонкая магнитная стрелка, установленная свободно в своей средней точке на вертикальной оси, что позволяет ей поворачиваться в горизонтальной плоскости. Северный конец стрелки помечен, и соосно с ней закреплена картушка. При измерении компас необходимо держать в руке или установить на штативе так, чтобы плоскость вращения стрелки была строго горизонтальна. Тогда северный конец стрелки будет указывать на северный магнитный полюс Земли. Компас, приспособленный для топографов, представляет собой пеленгаторный прибор, т.е. прибор для измерения азимута. Он обычно снабжен зрительной трубой, которую поворачивают до совмещения с нужным объектом, чтобы затем считать по картушке азимут объекта.

Жидкостный компас

Жидкостный компас, или компас с плавающей картушкой, - это самый точный и стабильный из всех магнитных компасов. Он часто применяется на морских судах и потому называется судовым. Конструкции такого компаса разнообразны; в типичном варианте он представляет собой наполненный жидкостью "котелок", в котором на вертикальной оси закреплена алюминиевая картушка. По разные стороны от оси к картушке снизу прикреплены пара или две пары магнитов. В центре картушки имеется полый полусферический выступ - поплавок, ослабляющий нажим на опору оси (когда котелок наполнен компасной жидкостью). Ось картушки, пропущенная через центр поплавка, опирается на каменный подпятник, изготовляемый обычно из синтетического сапфира. Подпятник закреплен на неподвижном диске с "курсовой чертой". В нижней части котелка имеются два отверстия, через которые жидкость может переливаться в расширительную камеру, компенсируя изменения давления и температуры. В верхней части котелка закреплено азимутное, или пеленгаторное, кольцо. Оно позволяет определять направление на различные объекты относительно курса судна. Котелок компаса закреплен в своем подвесе на внутреннем кольце универсального (карданного) шарнира, в котором он может свободно поворачиваться, сохраняя горизонтальное положение, в условиях качки. Котелок компаса закрепляется так, что его специальная стрелка или метка, называемая курсовой, либо черная линия, называемая курсовой чертой, указывает на нос судна. При изменении курса судна картушка компаса удерживается на месте магнитами, неизменно сохраняющими свое направление север - юг. По смещению курсовой метки или черты относительно картушки можно контролировать изменения курса.

Гирокомпас

Гироко́мпас — механический указатель направления истинного (географического) меридиана, предназначенный для определения курса объекта, а также азимута (пеленга) ориентируемого направления. Его идея была предложена французским учёным Фуко.

Устройство

Простейший гирокомпас состоит из гироскопа, подвешенного внутри полого шара, который плавает в жидкости; вес шара с гироскопом таков, что его центр тяжести располагается на оси шара в его нижней части, когда ось вращения гироскопа горизонтальна.

Принцип действия

Предположим, ротор начал вращаться вокруг своей оси, направление которой отлично от земной оси. В силу закона сохранения момента импульса, ротор будет сохранять свою ориентацию в пространстве. Поскольку Земля вращается, неподвижный относительно Земли наблюдатель видит, что ось гироскопа делает оборот за 24 часа. Такой вращающийся гироскоп сам по себе не является навигационным средством. Для возникновения прецессии ротор удерживают в плоскости горизонта, например, с помощью груза, удерживающего ось ротора в горизонтальном положении по отношению к земной поверхности. В этом случае сила тяжести будет создавать крутящий момент, и ось ротора будет поворачиваться на истинный север. Поскольку груз удерживает ось ротора в горизонтальном положении по отношению к земной поверхности, ось никогда не может совпадать с осью вращения Земли (кроме как на экваторе).

Компас – это специальное устройство, основой которого является магнитная стрелка, всегда указывающая направление на север. Он является важнейшим прибором из тех, что используются для ориентации на местности.

Чаще всего стрелка закреплена на центральном шарнире и может свободно вращаться вокруг него. У стрелки два конца, обычно красным цветом окрашен тот из них, что указывает на север. Стрелка и шарнир спрятана под прозрачным стеклом, а на периферии круга нанесена шкала, с помощью которой можно измерять углы.

Магнитная стрелка ориентируется вдоль линий магнитного поля Земли. Это значит, что указывает она не на географический, а на магнитный полюс Земли. Вблизи магнитных полюсов (на расстоянии до 200 км от них) стрелка будет стремиться повернуться вниз, к центру Земли, а потому там компас бесполезен. Также он не будет правильно работать в районах магнитных аномалий и вблизи источников магнитного поля.

Компас нужен для того, чтобы в любой момент можно было определить направление на север, а значит, и на все остальные стороны света. Например, вы собрались в поход к озеру и по карте определили, что оно находится на северо-востоке. Именно компас поможет узнать, какое направление соответствует северо-востоку. Конечно, сегодня есть спутниковые навигационные системы (GPS, ГЛОНАСС) и онлайн-карты, из-за которых значимость компаса уменьшилась. Однако его преимущество заключается в том, что для применения компаса не нужно электричество, а также он не зависит от интернет-покрытия в регионе, а ведь в глухом лесу телефон с мобильным интернетом часто просто не ловит сигнал. Поэтому и сегодня любители турпоходов обязательно берут с собой компас.

Изобрели компас в Китае. Одни источники говорят, что китайцы стали использовать его примерно в 950-1100 г.г., но другие источники сообщают, что компас был им известен ещё в 200 г. до н. э. В Европу же компас привезли венецианцы в XII в. Без этого устройства европейские моряки не смогли бы совершить свои Великие географические открытия.

Как пользоваться компасом — вопрос, который волнует многих начинающих путешественников. Магнитный прибор изобретен более 2000 лет назад, но до сих пор незаменим в экстремальных условиях. Что такое компас, как пользоваться прибором — знания, которые пригодятся в жизни.

Зачем и где нужен компас

Компас — простое устройство, предназначенное для определения сторон света. Он помогает найти верное направление в условиях отсутствия спутниковых и прочих карт.

Первый компас был изобретен в Китае еще в 200 году до н. э. В современном мире существует несколько видов прибора:

магнитный (используется туристами, военными для ориентирования на суше);
гирокомпас (показывает направление не на магнитный, а на географический полюс Земли; его устанавливают на морские суда и самолеты);
геологический (используют в металлургии, геологии, чтобы определять наклонные углы падения слоев горной породы);
астрономический (определяет положение по звездам);
электронные модификации (определяют координаты через навигационные спутниковые системы).

Большинству людей в быту или путешествиях достаточно знать, как работает компас магнитный. Все прочие виды приборов применяются профессионалами в определенных сферах.

Как устроен магнитный компас и из каких частей состоит

Классический магнитный компас представляет собой круглую коробочку, изготовленную из пластика или латуни. Сверху коробка закрывается стеклом, а внутри размещены основные части компаса:

Намагниченная стрелка в центре. Она насажена на стальной штырь и вращается под воздействием электромагнитного поля. Чаще всего стрелка окрашена в два цвета: синяя или черная сторона указывает на север, а красная — на юг. Реже имеет компас стрелки заостренные или маркированные с одной стороны.
Тормозной рычажок, расположенный под стрелочкой. Он неподвижно закрепляет ее в нерабочем положении.
Лимб — разметка с делениями от 0 до 360° и сторонами света, которые обозначаются латинскими буквами: N — север, S — юг, W — запад, E — восток.

Строение компаса: Pixabay

Принцип работы компаса и где он нужен

Если не знаете, как работать с компасом, не отчаивайтесь. Зная принцип действия прибора, сможете ориентироваться в незнакомой местности без особых усилий и сложных вычислений.

Работа компаса основана на взаимодействии магнитов компаса с магнитным полем Земли. Размещенная в центре прибора и свободно вращающаяся металлическая стрелочка — это и есть магнит. Одной стороной он отталкивается, а другой — притягивается к планете. То есть можно сказать, что стрелка всегда параллельна линии магнитного поля.

Кому может пригодиться ориентирование на местности по компасу? Такое устройство поможет там, где нет связи, электричества и цивилизации:

военным и разведчикам;
спортсменам;
туристам в походах в условиях малоизученной или незнакомой местности.

Безусловно, современные гаджеты нередко оснащены электронным определителем сторон света, спутниковыми картами. Но такие приборы необходимо заряжать и подключать к интернету. Компас работает в автономном режиме, ему не нужны батарейки, электросеть и другие источники питания.

Как пользоваться компасом правильно

Чтобы не сбиться с пути, важно иметь представление, как ориентироваться по компасу. Перед тем как брать компас с собой в поход, советуем проверить его.

Для этого выполняйте простые действия:

Разместите компас на ровной поверхности лицевой стороной вверх.
Когда стрелка станет неподвижной, поднесите к прибору магнит или металл. Стрелка должна потянуться в сторону намагниченного предмета.
Уберите магнит/металл. Стрелка сразу вернулась в исходное положение? Компас рабочий. Смело его используйте.

Перейдем к практике. Ориентирование по компасу — задача не такая сложная, как может показаться. Чтобы не заблудиться, сделайте так:

Положите компас на ровную поверхность.
Снимите стрелку с фиксатора.
Когда намагниченная стрелка перестанет покачиваться, посмотрите на циферблат: синяя часть магнита укажет на север (N).
Определившись с маршрутом, зафиксируйте стрелку.

Не забывайте время от времени сверяться с показаниями компаса и двигайтесь в определенном направлении (север, северо-запад). Когда захотите вернуться, идите в противоположную сторону — на юг или юго-восток. В отправную точку попасть вряд ли удастся, но правильно выбранное направление выведет в район искомой местности.

Случаи, когда нужно идти прямо на юг или север, — редкость. Чтобы ходить по компасу по разным маршрутам, необходимо вычислить азимут — угол, образуемый заданным направлением движения и направлением на север.

Зачем нужен компас и как им пользоваться: Pixabay

Если есть карта местности, выполните следующие действия, чтобы достичь нужного пункта:

Отметьте на карте две точки — место теперешнего нахождения и пункта назначения. Соедините их прямой линией. Из точки, где находитесь, проведите луч на север. Угол между этими двумя линиями — это азимут.
Установите компас на карте, чтобы его центр лежал на точке вашего пребывания, а буква N — на проведенной черте. Поверните карту, чтобы стрелка указывала на север. Посмотрите, на какое значение она смотрит. Если находится между двумя цифрами, берите меньшую величину. Посчитайте количество делений от числа до стрелки (каждое из них — 5⁰, поэтому умножьте полученное число на 5). Прибавьте полученный результат к величине, прочитанной на шкале.
Высчитав азимут в градусах, запишите показания.
Так же поступите со всеми точками по маршруту, отметив их значения.
Двигайтесь в выбранном направлении, не забывайте сверяться с компасом. Держите компас перед собой и следите, чтобы конец стрелки, который изначально был направлен на север, совпадал с буквой N. Идите в направлении, которое указывает устройство.
Когда решите вернуться, двигайтесь по обратному азимуту.

При использовании прибора учитывайте такие нюансы:

Вблизи (200 км) от магнитных полюсов Земли магнитный компас бесполезен.
Если движетесь на много километров вперед, обращайте внимание на разницу координат географического и магнитного полюсов.
Магнитный компас будет давать неверные показания, если он находится рядом с железом, ферромагнитными материалами, намагниченными предметами.

Магнитный компас — полезное устройство, которое поможет найти правильный путь в экстремальных условиях. Принцип его действия основан на взаимодействии намагниченной стрелки прибора и электромагнитного поля Земли. Если удастся понять, как пользоваться компасом, то заблудиться с таким устройством нереально.

Узнавайте обо всем первыми

Подпишитесь и узнавайте о свежих новостях Казахстана, фото, видео и других эксклюзивах.

Компас – первый элементарный навигатор. Его появление отмечено в истории до нашей эры. Как устроен компас, учат в школе. Любители походов, игр по ориентировке на местности и туристические отряды используют его на своих занятиях. Что представляет собой прибор, и как правильно использовать компас?

История

Впервые упоминания об устройстве, соответствующем по описанию компасу, появились примерно в III веке до н. э. в Древнем Китае. Первая конструкция, по свойствам похожая на компас, выглядела как ложка с длинной ручкой. Намагниченная рукоятка поворачивала исключительно на север. Эта история достоверно не подтверждена, поэтому слепо доверять ей не стоит. Документов, подтверждающих факт такого появления компаса, не сохранилось.

Факты

Вам будет интересно: Сульфирование бензола: строение, свойства и структурная формула

И все-таки изобретателями первого навигатора принято считать китайцев. В первых приборах использовался металл, обладающий магнитными свойствами – руда. Древние китайцы приписывали ему чудодейственные свойства и называли камнем материнской любви. Кусочку руды придавали форму двояковыпуклого продолговатого предмета. Повесив на нитку, определяли, что одной выпуклостью он показывает на юг, а другой - на север. Использовали первый компас при передвижении по пустыне. Часто у путешественников не было возможности распознать звезды на небе. В такие ночи и пользовались компасом.

Мореходы

Вам будет интересно: Что такое криминал: понятие, значение, признаки.

Веками позже его стали использовать в морских путешествиях. В истории сохранилась информация о том, как устроен компас у моряков. Для ориентирования намагниченную иглу подвешивали на шелковую нить.

Морские путешественники распространили прибор по всему миру. Упоминания о нем появляются у арабов и англичан.

Современный компас

Вспомним, как устроен компас, и как с помощью него ориентироваться на местности. Циферблат компаса круглой формы. Состоит из делений с равномерными промежутками. По центру установлена двоякая стрелка, один конец которой синий, а другой - красный. Синий соответствует северной части света, а красный - южной.

Вам будет интересно: Начинающим исследователям: объект науки - это.

Проверить работоспособность стрелки можно опытным путем, если поднести к ней железный предмет. Стрелка отклонится от него. Убрав предмет, вы заметите, как стрелка возвращается в прежнюю позицию. Значит, проверка пройдена, и компасом можно смело пользоваться.

Классификация

В современном мире компас используется в условиях, когда нет возможности включить GPS. Новейшие разработки в области поисковых систем позволяют пользоваться компасами с различными источниками энергии.

1. Обычный компас. Действует при помощи магнитного поля. Магнит внутри прибора реагирует на магнитные полюса Земли. По фамилии изобретателя, наиболее известным является компас Адрианова. Именно такой компас используют в глухих лесах туристы. Дети изучают, как устроен компас, в 3 классе при обучении ориентирования на местности.

2. Электромагнитный. Такой вид компасов устанавливают на морских и воздушных судах. Считаются более точными, так как не реагируют на металл.

3. Электронный компас. Сигнал на этот прибор приходит из космоса со спутников. Это самый современный вид компаса.

4. Гироскопический. Работает от гироскопа. Реагирует на изменение угла ориентации. Распространен на кораблях и ракетах.

Понять, как устроен компас в телефоне, несложно - он реагирует на спутники. Разберем простой прибор. Ведь именно он спасет путешественника в полевых условиях, когда отказывает техника и нет электричества.

Принцип работы обычного компаса

На примере компаса Адрианова рассмотреть работу прибора проще всего. Устройство состоит из корпуса, стрелки и иглы, на которой она держится. Для удобства ассоциации стрелка окрашена. Один конец у нее синий, другой – красный. При использовании синяя стрелка поворачивается четко на север, противоположная – на юг. На циферблате стороны света обозначены буквами: С (N) – север, Ю (S) – юг, В (Е) – восток, З (W) – запад. По окружности циферблата расположены деления. Они означают градусы, по которым следует ориентироваться при движении.

На синем конце стрелки расположен магнит, он поворачивает стрелку в нужном направлении. Важно помнить, что металлические предметы и электромагнитное излучение создают помехи в работе компаса. Поэтому не следует использовать его рядом с металлом и проводами.

Как пользоваться компасом?

Для начала рекомендуется потренироваться. Например, попробуйте использовать прибор дома или в ближайшем (главное, хорошо знакомом) парке. В случае неудачи будет возможность безопасно вернуться из путешествия.

• Ставим конечную цель прибытия. Дома это может быть какой-то предмет. В лесу что-то протяженное (водоем, прогулочная дорожка). Лицом нужно встать по направлению к ориентиру.

• Располагать компас требуется правильно относительно собственного тела. Для этого подносят его на ладони к груди. При использовании карты прибор кладут на нее. Карта при этом лежит на ровной поверхности.

• Затем компас медленно поворачивают так, чтобы синяя стрелка указывала на буквенное обозначение севера на циферблате.

• Проводят образно линию от центра компаса до конечной цели прибытия. Так выясняют азимут – направление, к которому надо стремиться, чтобы путешествие закончилось удачно. Например, к реке в парке. Линия пересечет значение на циферблате. Цифру лучше записать.

• Фиксируют значение, противоположное азимуту (цифру по диагонали). Например 105 градусам противоположно 285. Это направление путешествия.

• Берем в ладонь компас. Поворачиваемся за синей стрелкой на север.

• Мысленно фиксируем линию от азимута до градуса направления нашего путешествия (противоположно азимуту).

• Направляемся по образной линии в сторону, куда указывает азимут.

Если получилось вернуться к реке – отлично, можно идти в поход. Если пришли не туда, куда планировали, то практиковаться придется еще. Иначе есть риск действительно потеряться на пересеченной местности.

Опытные путешественники советуют: если направление движения в пути постоянно меняется, петляет или извивается – поделите дорогу на части. Для каждой из частей обозначьте ориентир и записывайте показатели азимута. Так проще вернуться домой в целости и быстро.

Как пользоваться картой с помощью компаса?

Карту используют в незнакомой местности для простоты нахождения пути к цели. На ней также можно обозначить свой путь, чтобы по нему вернуться обратно.

• Карту располагают ровно относительно земли.

• Проводят линию от места старта до финиша путешествия. Кладут прибор на карту, ребро касается проведенной черты.

• Поворачивают прибор так, чтобы синий конец указателя попал на значение севера на карте. Важно не перепутать. Это обозначение называется географическим севером.

• После смотрят значение азимута путешествия, записывают показания.

Как сделать компас своими руками?

Как устроен компас, можно разобрать на практике и сделать его самостоятельно.

Для указателя компаса подойдет любой мелкий предмет с острым концом (булавка, шпилька или швейная игла). Магнитом проводят вдоль выбранного предмета туда-сюда много раз, для длительного эффекта намагничивания - минимум 50 раз. Если в доступе нет магнита, используют ткань. Шерсть или шелк отлично справятся с задачей, только тереть придется дольше.

Берут емкость с водой. Намагниченный предмет фиксируют на плавучем материале (пенопласт, пробка) небольшой ширины (достаточно пару сантиметров). Иголку вставляют в материал горизонтально и пускают в свободное плавание в емкость с водой. Иголка укажет на север.

Погрешность у такого компаса выше, чем у обычного. Использовать лучше в спокойной воде и без ветра.

В заключение

Вспомнить, как устроен компас и как им пользоваться, полезно для всех. Компас рекомендуется брать с собой на прогулку в лес, особенно если он большой и незнакомый. МЧС предупреждает об опасности похода за грибами без прибора. Увлекаясь, грибники плутают по лесу неделями. В экстренном случае информация о том, как устроен компас, для детей (и не только) может оказаться спасительной.

Читайте также: