Слайд 1Компас, история его изобретения
Слайд 2КОМПАС, 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.
Слайд 3Компасы подразделяются на два основных класса: магнитные компасы типа стрелочных,
которыми пользуются топографы и туристы, и немагнитные, такие, как гирокомпас
и радиокомпас.
Слайд 4ИСПАНСКИЙ МОРСКОЙ КОМПАС, 1853
Слайд 5Картушка компаса. Между главными и четвертными расположены 16 «основных» румбов,
таких, как норд-норд-ост и норд-норд-вест (некогда было еще 16 румбов,
таких, как «норд-тень-вест», называвшихся просто румбами).) и норд-вест, или С-З (315), зюйд-вест, или Ю-З (225), зюйд-ост, или Ю-В (135.
Слайд 6Это главные компасные румбы (страны света). Между ними расположены «четвертные»
румбы: норд-ост, или С-В (45, на запад (вест, W, или
З) – 270, на юг (зюйд, S, или Ю) – 180, на восток (ост, O, E, или В) – 90.
Для определения направлений в компасе имеется картушка– круговая шкала с 360 делениями (соответствующими одному угловому градусу каждое), размеченными так, что отсчет ведется от нуля по часовой стрелке. Направлению на север (норд, N, или С) обычно соответствует 00 .
Слайд 8Принцип действия. 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.
Слайд 9Дело 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.
Слайд 10Стрелочный компас. Это самый распространенный вид магнитного компаса. Он часто применяется
в карманном варианте. В стрелочном компасе (рис. 2) 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 со осно с ней закреплена картушка.
Слайд 11При 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.
Слайд 12Компас, 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.
Слайд 13Жидкостный 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.
Слайд 14. Конструкции такого компаса разнообразны; в типичном варианте он представляет
собой наполненный жидкостью «котелок» (рис. 3), 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.
Слайд 15.ЖИДКОСТНЫЙ (СУДОВОЙ) КОМПАС, самый точный и стабильный из всех видов
магнитного компаса. 1 – отверстия для перелива компасной жидкости при
ее расширении; 2 – заливочная пробка; 3 – каменный подпятник; 4 – внутреннее кольцо универсального шарнира; 5 – картушка; 6 – стеклянный колпак; 7 – маркер курсовой черты; 8 – ось картушки; 9 – поплавок; 10 – диск курсовой черты; 11 – магнит; 12 – котелок; 13 – расширительная камера.
Слайд 16Картушка плавает на поверхности компасной жидкости. Жидкость, кроме того, успокаивает
колебания картушки, вызываемые качкой. Вода не годится для судового компаса,
так как она замерзает. Используется смесь 45% этилового спирта с 55% дистиллированной воды, смесь глицерина с дистиллированной водой либо высокочистый нефтяной дистиллят.
Слайд 17Котелок компаса отлит из бронзы и снабжен стеклянным колпаком с
уплотнением, исключающим возможность протечки. 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.
Слайд 18Котелок 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.
Слайд 20ПОПРАВКА КОМПАСА
Поправкой компаса называется отклонение его показаний от истинного норда
(севера). Ее причины – девиация магнитной стрелки и магнитное склонение.
Слайд 21Магнитное склонение. Магнитное склонение – это угловая разница между магнитным и
истинным нордом, обусловленная тем, что магнитный северный полюс Земли смещен
на 2100 км относительно истинного, географического.
Слайд 22Учет поправки компаса. В настоящее время находит применение целый ряд разных
способов учета поправки компаса. Все они одинаково хороши, а потому
достаточно привести для примера лишь один, принятый в ВМС США. Девиации и магнитные склонения к востоку считаются положительными, а к западу – отрицательными. Вычисления производят по следующим формулам:
КМагн. напр. Девиация,омп. напр.
Склонение. Магн. напр. Комп. напр.
Слайд 23Согласно историческим данным, изобретение компаса произошло в эпоху правления китайской
династии Сун и было связано с необходимостью ориентироваться в пустыне.
В III веке до н.э. китайский философ Хэнь Фэй-цзы описал устройство компаса его эпохи следующим образом: он представлял собой шарообразную, тщательно отполированную в выпуклой части, разливательную ложку, состоящую из магнетита с тонким черенком.
Слайд 24На тщательно отполированную медную или деревянную пластину ложкаустанавливалась своей выпуклой частью
так, чтобы черенок не касался пластины, а располагался свободно над
ней. При этом ложка должна свободно вращаться вокруг оси своего основания.
Слайд 25а пластину наносятся обозначения сторон света, представляющие зодиакальные знаки. Ложку
приводили во вращение, подталкивая черенок ножки. Когда ложка остановится, черенок,
выполняющий роль магнитной стрелки, указывает точно на юг.
Слайд 26Таково было устройство самого древнего прибора, выполняющего функции компаса. В
ХI веке в Китае появляется плавающая стрелка для компаса, выполненная
из искусственного магнита.
Слайд 27Обычно она изготавливалась в форме рыбки, которую опускали в сосуд
с водой. В воде она свободно плавала, направляя голову в
сторону юга. Китайские кораблиснабжались плавающими компасами. Их устанавливали на носу и на корме, чтобы капитанам было удобно ориентироваться в путешествии в любую погоду.
Слайд 28Таким компас дошёл до арабов в XII веке, а в
начале XIII века — до европейцев. Первыми «плавающую иглу» у
арабов переняли итальянские моряки, позднее — испанцы, португальцы и французы, а ещё позже — немцы и англичане. Изначально компас представлял собой намагниченную иголку и кусочек дерева, плававшие в сосуде с водой. Вскоре сосуд стали прикрывать стеклом, чтобы защитить механизм от воздействия ветра. В середине XVI века магнитную стрелку стали помещать на острие в середину бумажного круга.
Слайд 29Значительно усовершенствованный вид компас приобрёл в начале XIV века благодаря
итальянцу Флавио Джойя. Он надел магнитную стрелку на вертикальную шпильку,
а стрелку
прикрепил к лёгкому кругу — картушке, разбитому по
окружности на 16 румбов. А в XVI веке картушку и коробку со стрелкой поместили в кардановый подвес, чтобы избежать влияния качки корабля на показания компаса
Слайд 30Уже тогда картушка была разделена на 32 румба. В XVII
в. компас получил пеленгатор — вращающуюся диаметральную линейку с визирами на
концах, которая закреплялась над стрелкой своим центром на крышке коробки
Слайд 31Происхождение слова «компас», по-видимому, связано со старинным английским словом compass,
которое означало в XIII—XIV вв. «круг».