Компас. Выполнила ученица 8 "Б" класса Стрелкова Валерия - презентация

1 Выполнила: Ученица 8 «Б» класса Стрелкова Валерия.

2 История создания компаса и его открытие. Компас можно смело занести в перечень величайших открытий человечества. Благодаря ему позднее была создана картография, позволившая человеку узнавать о новых ареалах обитания. Именно компасу мы обязаны открытием Америки. Ведь до его появления путешественники ориентировались только по звездам и географическим объектам. Но названные ориентиры сильно зависели от погоды. Обычные облака могли легко обезоружить путника. С момента изобретения компаса указанные проблемы исчезли.

3 Само слово «компас» произошло от древне британского «compass», означавшего «круг». Большинство современных историков утверждает, что компас был изобретен в Китае в I в. до н. э. Хотя есть свидетельства, что данный прибор существовал еще во 2-м тыс. до н. э. В любом случае тогда компас являл собой небольшой кусок намагниченного металла, который был прикреплен к деревянной планке, находившейся в сосуде с водой. Такой компас использовался при движении по пустыням. Также им пользовались астрологи. История открытия компаса гласит, что в арабском мире он появился в VIII в., а в европейских странах - только в XII в. Первыми названный прибор переняли у арабов итальянцы. Затем компас начали использовать испанцы, португальцы и французы. Последними о новом приборе узнали немцы и англичане. Но и в то время устройство компаса оставалось максимально простым: магнитная стрелка укреплялась на пробке и опускалась в воду. Именно в воде пробка, дополненная стрелкой, ориентировалась соответствующим образом. В XI в. все в том же Китае появилась стрелка компаса, которую изготовляли из искусственного магнита. Как правило, ее делали в форме рыбки.

4 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.

5 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.

6 Немного из истории: Имеются некоторые сведения о том, что уже X. Колумб знал, что стрелка компаса отклоняется от географического меридиана и что это отклонение неодинаково в различных частях Земли. В старинных книгах можно прочитать следующее : « В сентябре 1492 года на набережной собралось множество испанцев. Взоры их были устремлены в море, где на волнах покачивались три судна. Этим судам предстояло необычное плавание : пересечь почти совершенно не известный дотоле океан и достичь сказочной Индии. Корабли отчалили. Родной испанский берег с каждым часом становился все дальше и дальше. 13 сентября моряки с изумлением обнаружили, что стрелка компаса изменила свое направление, отклонившись к западу. На следующий день снова было замечено отклонение. Штурман доложил X. Колумбу, что стрелка корабельного компаса за четыре дня отклонилась от положенного ей направления на 11 градусов. Это известие вскоре дошло до команды. Суеверные моряки стали говорить о том, что это нехорошая примета, что раньше стрелка компаса никогда так себя не вела. На корабле готовился бунт : моряки не хотели продолжать путешествие. Сидя в своей каюте, Колумб долго думал. Он никак не мог объяснить такое поведение стрелки компаса. Может быть, повернуть назад ? Но там, в Испании, его ждет позор, а впереди, если он откроет новые земли, его ожидают слава, почести. И Колумб решил продолжать путь. Чтобы успокоить моряков, он сказал им, что не стрелка компаса изменила свое направление, а Полярная звезда несколько сместилась со своего места. Поэтому ничего страшного нет и путешествие продолжается. Моряки успокоились, и вскоре корабли достигли Нового Света ».

7 Отклонение магнитной стрелки компаса, обнаруженное Колумбом, послужило толчком к изучению этого явления, поскольку мореплавателям нужны были точные сведения о величине магнитного склонения в различных районах нашей планеты. С этого времени начинают определять склонения в разных местах Земли и на основании этих данных создавать магнитные карты, на которых показывают, в каком направлении отклоняется в данном месте магнитная стрелка компаса и на сколько градусов. В 1544 году Гартман, пастор из Нюрнберга, установил, что направление на географический и на магнитный полюсы отличаются, причем угол между этими направлениями ( склонение ) зависит от координат места наблюдений. Следующий важнейший шаг сделал Роберт Норман, открывший еще один параметр геомагнитного поля, а именно - наклонение. Норман обнаружил, что свободно подвешенная стрелка магнита не только устанавливается по направлению магнитных полюсов, но и наклоняется по отношению к горизонтальной плоскости и сделал поистине фундаментальный вывод о том, что источник силы, направляющей стрелку, расположен внутри Земли, а не во вне её.

8 Виды компасов и как они устроены: Магнитный компас. В приборе, указывающем на направление должно быть некоторое опорное направление, от которого отсчитывались бы все остальные. Таким направлением в магнитном компасе служит линия, соединяющая Южный и Северный полюса Земли. В этом направлении магнитный стержень устанавливается сам собой, если его подвесить так, чтобы он мог свободно вращаться в горизонтальной плоскости. Все дело в том, что на магнитный стержень в магнитном поле Земли действует вращающаяся пара сил, которая устанавливает его в направлении магнитного поля. В магнитном компасе роль такого стержня играет намагниченная стрелка, которая сама устанавливается параллельно магнитному полю Земли

9 Немагнитный компас Принцип работы рассмотрим на примере радиокомпаса. В радиополукомпасе рамку приходится вращать от руки, чтобы определить радиопеленг. В радиокомпасе рамка вращается от маленького электродвигателя. Электродвигатель связан с выходом приемника радиокомпаса. Когда рамка находится под таким углом к радиостанции, при котором обеспечивается прием радиосигналов, на выходе приемника возникает электрический ток, включающий электродвигатель, и рамка начинает поворачиваться. Как только она займет положение, при котором приема нет, ток на выходе приемника прекращается, электродвигатель останавливается, а вместе с ним останавливается и рамка. Так как при полете рамка перемещается вместе с самолетом и положение ее относительно станции меняется, электродвигатель все время ее поворачивает. Он «следит» за тем, чтобы плоскость рамки все время находилась под прямым углом к направлению приходящих радиоволн. Поворот рамки отмечается на шкале прибора индикатора, которая разбита на градусы. На сколько градусов повернется рамка, на столько же градусов поворачивается стрелка прибора, отмечая угол между осью самолета и направлением на принимаемую станцию. Таким образом, стрелка радиокомпаса автоматически и непрерывно показывает на радиостанцию подобно тому, как стрелка магнитного компаса показывает на полюс. В какой угодно момент летчик может отметить свой радиопеленг. Если нужно запеленговать другую станцию, достаточно настроиться на ее волну к стрелка индикатора покажет направление на эту станцию. Пользуясь радиокомпасом, штурман успевает определить местоположение самолета за две-три минуты.

10 Гирокомпас 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. Предположим, что гирокомпас находится на экваторе, а ось вращения его гироскопа совпадает с направлением запад - восток ;она сохраняет свою ориентацию в пространстве в отсутствие воздействия внешних сил. Но Земля вращается, совершая один оборот в сутки. Так как наблюдатель, находящийся рядом, вращается вместе с планетой, он видит, как восточный конец оси гироскопа поднимается, а западный опускается; при этом центр тяжести шара смещается к востоку и вверх. Однако сила земного притяжения препятствует такому смещению центра тяжести, и в результате ее воздействия ось гироскопа поворачивается так, чтобы совпасть с осью суточного вращения Земли, т. е. с направлением север - юг (это вращательное движение оси гироскопа под действием внешней силы называется прецессией). Когда ось гироскопа совпадет с направлением север - юг, центр тяжести окажется в нижнем положении на вертикали и причина прецессии исчезнет. Поставив метку "Север"на то место шара, в которое упирается соответствующий конец оси гироскопа, и соотнеся ей шкалу с нужными делениями, получают надежный компас.

11 СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!