Магнитный компас – одно из величайших открытий в истории человечества. Именно благодаря этому прибору стали возможны Великие географические открытия.
Что представляет собой компас и для чего он нужен?
Компас – это удивительный прибор, используя который вы всегда сможете определить ваше точное местоположение относительно сторон света. Бесспорно, его изобретение – это одно из величайших достижений человечества, благодаря которому были совершенны все великие географические открытия. Изобретение этого прибора имеет для мореплавания такое же значение, как начало использования пороха в военном деле. Благодаря компасу, на новый уровень поднялась картография.
Чтобы точно прокладывать маршруты (прежде всего по морю), необходимо знать, где вы находитесь и в какую сторону направляетесь. Древние мореходы определяли свое месторасположение с помощью солнца и звезд. Но далеко не всегда они были видны. В старину корабли старались не выходить в открытое море и держаться неподалеку от берегов. По ориентирам на берегу, мореходы и определяли свое положение.
Только изобретение компаса и секстанта дало возможность совершать дальние путешествия и открывать далекие земли. Кто изобрел компас - точно неизвестно. Считается, что этот прибор был изобретен в древнем Китае. Однако потом он был неоднократно усовершенствован, и тот прибор, который существует сегодня, очень мало похож на своего далекого предка.
Принцип работы компаса заключается в том, что магнитная стрелка взаимодействует с магнитным полем Земли и располагается вдоль силовых линий планеты.
Проще говоря, магнитная стрелка всегда будет повернута вдоль магнитной линии Земли. Один ее конец будет указывать на Северный магнитный полюс нашей планеты, а второй – на Южный полюс.
Изобретение компаса
Какой же народ первым догадался использовать магнитное поле Земли для определения своего точного положения относительно сторон света? Ученые считают, что это были китайцы.
Историки предполагают, что первый компас был изобретен в Китае во время династии Хань. Именно китайцы обнаружили удивительные свойства магнитного железняка. Правда, использовали они этот минерал сначала не для навигации, а для гаданий. Их описание можно найти в старинном китайском трактате «Луньхэн».
Китайцы первыми придумали использовать намагниченное железо для определения сторон света. Даже называется имя ученого - Шень Гуа, который жил при династии Сун. Сначала из магнитного железа отливались специальные формы, которые потом помещали в сосуд с водой. В 1119 году Чжу Юй предложил использовать компас с иглой. Об этом сообщается в китайском трактате «Застольные разговоры в Нинчжоу».
Есть описание еще одного древнего китайского компаса, выполненного в виде ложки с тонким черенком. Ложку изготавливали из магнитного материала. Ее устанавливали на полированную поверхность, так чтобы черенок ложки не касался поверхности. Именно он и показывал стороны света. Полированная поверхность часто была украшена знаками Зодиака или обозначениями стран мира.
Этот прибор причисляют к четырем великим китайским изобретениям: пороха, бумаги, книгопечатания и компаса. Но, как вы понимаете, информация о той далекой эпохе довольно туманна и неопределенна, поэтому многие ученые сомневаются в этом.
Компас в Европе и на Востоке
Считается, что древние китайцы использовали компас для путешествия по пустыням. Также им были оснащены китайские корабли.
В XII веке подобный прибор появился у арабов. Остается не совсем понятным: сами они изобрели его или позаимствовали у китайцев. В Европе компас появился в XII или XIII веке. Некоторые ученые считают, что европейцы позаимствовали его устройство у арабов, другие доказывают, что они додумались до этого изобретения самостоятельно. Первыми использовать компас стали итальянские моряки.
Упоминания об этом приборе можно встретить у Кипчаки в 1282 году и у ал-Макризи. Оба они описывают использование компаса на море. От итальянцев его переняли испанцы и португальцы, а затем англичане и французы. Именно использование данного прибора позволило европейцам открывать новые континенты, пересекать океаны и совершить первое кругосветное путешествие.
Как выглядели первые приборы?
В то время компас сильно отличался от того прибора, который мы привыкли видеть сегодня. Сначала он представлял собой емкость с водой, в которой плавал кусочек дерева или пробки, в него была вставлена магнитная стрелка. Чтобы защитить сосуд от ветра и воды, его стали накрывать стеклом.
Такой прибор был не очень точен. Магнитная стрелка напоминала толстую иголку. Стоит добавить, что первые приборы стоили весьма дорого, и приобрести их имели возможность только очень состоятельные люди. Затем произошло усовершенствование этого прибора.
В XIV веке итальянский ученый Флавио Джойя предложил посадить магнитную стрелку на вертикальную ось, а к стрелке прикрепить катушку, разбив ее на 16 румбов. Это нововведение очень понравилось морякам. Через столетие катушку разбили уже на 32 румба, и она стала еще более удобной. Сам же компас стали помещать в специальный подвес, чтобы уменьшить на него влияние морской качки.
В XVII столетии появился пеленгатор – специальная линейка с визирами, которая была закреплена на крышке. Прибор стал еще более удобным.
Современные приборы
В наши дни, несмотря на появление спутниковой навигации, гирокомпаса, обычный магнитный компас продолжает верой и правдой служить людям. Конечно, современные приборы мало напоминают своих средневековых предшественников. Они сделаны с использованием новейших технологий и материалов.
Сегодня обычным магнитным компасом чаще всего пользуются туристы, геологи, альпинисты, путешественники и просто любители экскурсий и походов. Корабли и самолеты уже давно используют другие, более совершенные приборы. Электромагнитный компас, который исключает помехи от металлического корпуса судна, гирокомпас, точно указывающий на географический полюс или приборы спутниковой навигации.
Но из всех приборов, которые указывают направление и стороны света, обычный компас является самым простым и неприхотливым. Для него не нужно электричество, он прост, удобен и надежен. И всегда укажет вам нужное направление в надежную гавань.
У современных людей нет никаких проблем в том, чтобы с высокой точностью определить своё местоположение — можно, например, использовать приборы, оснащённые датчиком GPS или ГЛОНАСС. Однако в древности при путешествиях на большие расстояния у людей возникали проблемы. Особенно сложно было ориентироваться при путешествии по пустыням или плавании в открытом море, где не было каких-то известных ориентиров. В результате путешественники легко могли заблудиться и погибнуть. Уже после начала эпохи великих географических открытий в 16-17 вв. мореплаватели нередко теряли уже открытые острова или наносили их на карту несколько раз, что уж говорить о древних мореплавателях.
Конечно, ещё в древности люди нашли всё-таки способы определять стороны света, в этом помогало прежде всего наблюдение за Солнцем и звёздами. Уже давно было замечено, что, хотя звёзды меняют своё положение, одна из звёзд, а именно Полярная звезда, всегда находится на одном месте. По этой звезде стали определять направление на север. Но как быть, если небо закрыто облаками, и ни Солнца, ни звезд не видно? Направление движения определить нельзя, корабль сбивается с курса и может уплыть совсем не туда, куда нужно. Поэтому далёкие экспедиции были очень опасным делом, пока не появился компас, и не случайно лишь после того, как мореплаватели стали его использовать, были открыты и изучены все уголки нашей планеты. А когда же и кем был изобретён компас?
Принцип действия компаса основан на том, что земля обладает магнитным полем и представляет собой как бы один большой магнит. Компас же имеет магнитную стрелку, которая в магнитном поле Земли всегда указывает направление на магнитные полюса, находящиеся недалеко от географических. Таким образом, при помощи компаса можно определять направление на стороны света. В природе есть материал, обладающий магнитными свойствами, а именно магнетит (магнитный железняк).
магнетит
Свойство кусочков магнетита притягиваться друг к другу, а также к железным предметам было давно замечено людьми. Например, об этом написал в своих трудах ещё древнегреческий философ Фалес Милетсикй в 6 в. до н. э., однако он не нашёл магнитам практического применения. А нашли его китайцы.
Достоверно неизвестно, когда китайцы изобрели компас, но первое его описание, дошедшее до наших дней, относится к 3му веку до н. э. Древний китайский компас представлял из себя что-то вроде ложки из магнетита, установленную на отполированную медную пластинку. Выглядел он так:
древний китайский компас
Ложку раскручивали и она через некоторое время останавливалась так, что её конец указывал на юг. Причём изначально компас в Китае использовали вовсе не для навигации, а в мистической системе фэншуй. В фэншуй очень важно правильно ориентировать предметы по сторонам света, для этого и использовали компас.
Прошло немало времени, прежде чем компас усовершенствовали и стали использовать в путешествиях сначала на суше, а потом и на море. Вместо куска магнетита стали использовать намагниченную железную иглу, которая подвешивалась на шёлковой нити либо опускалась в сосуд с водой, где плавая на поверхности, разворачивалась в направлении магнитного полюса. Важные усовершенствования компаса, а также описание магнитного склонения (т. е. отклонения направления на магнитный полюс и географический) сделал китайский учёный Шень Гуа в 11 в. Именно после этого компас стали активно использовать китайские мореплаватели. От них компас стал известен арабам, а в 13 в. известный путешественник Марко Поло привёз компас из Китая в Европу.
В Европе компас усовершенствовали. Стрелку стали устанавливать на шпильку, добавили шкалу, разделённую на румбы, чтобы более точно обозначать направление. В более поздних версиях компас стали устанавливать на специальном подвесе (т. н. кардановом), чтобы качка судна не влияла на показания.
старинный корабельный компас
Появление компаса дало огромный толчок развитию мореплавания в Европе и помогло европейским мореплавателям пересечь океаны и открыть новые континенты.
Про компас для детей написано немало, мы же постараемся разобрать этот вопрос с ребенком 6 лет. Сделаем рисунок компаса при помощи линейки. Посмотрим видео о компасе для детей, узнаем для чего применяется данный прибор и историю его создания. Сделаем компас своими руками. Задача данного занятия – понимание сторон света.
- Немного информации
- Рисунок компаса с ребенком
- Делаем компас своими руками
- Видео для детей по теме
Здравствуйте уважаемые читатели, в прошлый раз мы говорили путем самодельной игры, которая дала возможность ребенку понять, что по карте можно прийти к желаемому месту. В случае с нашей игрой, это был водопой для животных саванны. Сегодня же мы с сыном разберем такой незаменимый прибор как компас.
Определение компаса для детей
Компас – это прибор, с помощью которого человек может определить направления света: север, юг, запад, восток.
В давние времена кораблям приходилось плавать, не удаляясь далеко от берега, чтобы знать где они находятся. Моряки находили свой путь используя ориентиры. Однажды люди обнаружили, что если подвесить магнит (кусок магнитного железняка), он всегда будет показывать на север. Магнит прозвали путеводным камнем, и именно так появился первый компас. Теперь моряки могли отплывать далеко от берега и открывать новые земли.
На первых картах рисовали компасы, показывающие на Восток – или, как его называли по-латыни, Ориентус, – считавшийся в то время центром мира. Умение находить путь с помощью компаса и карты называется ориентированием. Для этого нужно знать, как называются стороны света. Чтобы их запомнить, мы сделаем рисунок.
Рисунок компаса ребенком
Во время занятия про компас для детей, постарайтесь провести информацию по разным каналам. В данном случае мы это делаем через руки. И раз уж мой мальчик, неполных 6 лет, учится во 2 классе, то мне нужно формировать у него навык пользования линейкой, определение градусов углов. Для рисунка нам потребовалось:
- лист плотной бумаги;
- линейка для измерения углов;
- стакан (можно использовать транспортир);
- цветные карандаши.
У нас дома есть простенький компас, который я положила перед ребенком и сначала мы обсудили его предназначение. Затем я предложила нарисовать этот прибор, спросив чем мы могли бы сделать большой круг и еще один поменьше? Сначала Александр предложил крышку от банки, но разные крышки были почти одинакового размера, что не оставляло нам места для обозначений. Перед сыном стоял стакан с водой и осматривая свою комнату в поисках кругов, он предложил оба конца стакана.
Конечно можно воспользоваться транспортиром и мы обязательно изучим этот инструмент впоследствии, но на данный момент меня больше интересует развить умение “выходить из положения разными путями”. Это для нас взрослых, подобные вещи являются чем-то обыденным, но не для дошкольника . Итак, ребенок рисует 2 круга, один в другом.
Теперь, определяем при помощи линейки, 90 градусов и расчерчиваем внутренний круг на 4 части. Я решила объяснить сыну сразу и промежуточные направления, для этого он отмерил середину от 90, то есть 45 градусов. Имея компас перед глазами, мне было легко объяснить ребенку стороны света: СВ (северо-восток), ЮВ (юго-восток), ЮЗ (юго-запад) и СЗ (северо-запад).
Осталось только раскрасить и рисунок компаса для детей – готов. На старинных картах конец стрелки, указывавший на север, был украшен узором в виде лилии. Я помогла Александру изобразить ее, а мой мальчик аккуратно раскрасил прибор выбранными цветами и подписал направления.
Компас своими руками – эксперимент
Конечно все мы помним с детской скамьи, этот легкий эксперимент, для которого нам понадобится:
- емкость с водой;
- 2 иголки;
- магнит;
- поплавок из кусочка пробки.
Сначала мы прочли замечательную книгу на английском языке “What makes a magnet” из серии Let’s read and find out science. Если у вас есть возможность приобрести книги данной серии, обязательно это сделайте, я заказывала в Амазон. Чтение мы начали еще во время проведения . А на этот раз, мы повторили информацию о том, что планета Земля имеет магнитное поле и провели эксперимент, который показывает мышонок .
Про компас для детей не объяснишь лучше чем во время проведения эксперимента, когда ребенок своими глазами увидит как это работает. Итак:
- Одну иголку откладываем в сторону, а острый кончик второй проводим в одном направлении по магниту 30-50 раз.
- Подносим намагниченный конец иглы к другой иголке и проверяем если та притягивается.
- Надеваем поплавок – протыкаем плавающий кусочек предмета намагниченной иголкой.
- Опускаем в воду посередине миски.
Теперь осталось только наблюдать как острый конец, остановится смотря четко на север. Для наглядности мы положили вниз наш рисунок. Также дайте ребенку возможность сравнить показания иглы с реальным компасов – они должны совпадать.
Теперь осталось только дать магнит и предложить поднести его поближе к поплавку. Дитя само поймет, что показания компаса могут быть нарушены если поблизости есть еще один магнит. Александру это так понравилось, что он гонял “стрелку” как кораблик в разные стороны, добрых полчаса .
Видео про компас для детей
Не секрет, что дети прекрасно усваивают информацию из мультиков. По теме компаса я нашла несколько видео подходящих нам по возрасту. На первое место я поставлю неповторимых Фиксиков, которые с чувством юмора расскажут о данном приборе.
Второе место займет развивающий мультфильм “Почему компас показывает на север?”. И хотя меня откровенно раздражает произношение рассказывающего, но более информативного видео я не нашла.
И третий о всем известных Новаторах, ставлю его так как он понравился моему сыну. Но лично я считаю, что ребенку сложно получить информацию из видео о том, где был изобретен компас. Хотя создатели старались показать именно это.
Загадки про компас для детей
Я люблю разнообразить занятия чтением книг, стихов по теме, а иногда загадками. Все ответы в предоставленных четверостишиях – компас.
На ладонь он ляжет весь.
Не часы - а стрелка есть.
Он в дороге пригодится,
С ним нигде не заблудиться.
Мне везде найти дорогу
Помогает верный друг.
Точно он всегда покажет:
Это - север, это - юг.
И в тайге, и в океане
Он отыщет путь любой.
Умещается в кармане,
А ведет нас за собой.
Качается стрелка туда и сюда,
Укажет нам север и юг без труда.
Под стеклом всегда сидит,
Во все стороны глядит:
В лесу и в поле пригодится –
не позволит заблудиться.
Кроссворд это интересно ребенку и дает возможность родителю проверить усвоенные знания. Когда мы с Александром проходили , я уже делала кроссворд и знаю, что мой мальчик любит подобные вещи . Все ответы были даны верно после проведенных нами занятий и просмотра развивающих мультфильмов .
Вопросы:
- Компас указывает направление на… (север)
- Что может испортить показания компаса? (магнит)
- Это направление находится справа от севера (восток)
- Вращающаяся часть компаса (стрелка)
- Есть южны, северный и магнитный (полюс)
- В какой стране появились первые компасы? (Китай)
Ну что же уважаемые читатели, надеюсь, что вам интересно путешествовать с нами в этот разнообразный мир географии. Сегодня я постаралась показать, как легко можно объяснить детям компас. А в следующий раз мы постараемся составить первую карту с ребенком. Чтобы не пропустить новости блога, подписывайтесь на рассылку, уверена, что будет не только познавательно, но и интересно.
Самое древнее устройство, облегчающее ориентирование на местности – это компас. Его стрелки указывают на магнитные полюса Земли. Каждый школьник знаком с этим нехитрым прибором. Удивительно, но он был изобретен задолго до нашей эры.
История компаса
Предположительно, история компаса начинается с III века до Рождества Христова. Древние китайцы первыми догадались об удивительном свойстве магнетита показывать полюса Земли.
Для передвижения по пустыне они изобрели прибор, мало похожий на современный компас, но принцип действия его был таким же. Древний компас напоминал ложку, лежащую на отполированной пластине. Черенок этой ложки из магнетита свободно вращался, и, останавливаясь, указывал на юг.
Намного позже, в XI веке нашей эры китайцы придумали компас с плавающей стрелкой в виде рыбы. Арабам очень понравился этот прибор, и они стали применять его для нахождения верного направления в далеких морских путешествиях.
В XIII в. похожим устройством стали пользоваться и европейцы. А в XIV в. компас приобрел вид, схожий с современным. Магнитную стрелку закрепляли шпилькой на дне сосуда или на бумажном основании.
Итальянец Флавио Джойо усовершенствовал прибор, снабдив его круглой картушкой с 16-ю ромбами (по 4 на каждую сторону света). Еще позже круг разделили на 32 части. К XVIII в. компас уже представлял собой сложное устройство, которое показывало не только направление движения, но и время.
А что сейчас
Сейчас существует множество разновидностей компаса:
- электромагнитный,
- электронный,
- гирокомпас.
Они более совершенные и используются на кораблях и самолетах. Однако, старый добрый магнитный компас продолжает жить, являясь самым удобным и надежным прибором для геологов, альпинистов и простых любителей путешествий.
Инструкция
Идея создания компаса принадлежит древним китайцам. В III веке до н.э. один из китайских философов описывал компас того времени следующим образом. Это была разливательная ложка из магнетита, у которой был тонкий черенок и хорошо отполированная шарообразная выпуклая часть. Опиралась ложка своей выпуклой частью на такую же тщательно отполированную поверхность медной или деревянной пластины, при этом черенок пластины не касался, а свободно висел над ней. Таким образом, ложка могла вращаться вокруг своего выпуклого основания. На самой пластине были нарисованы стороны света в виде зодиакальных знаков. Если специально подтолкнуть черенок ложки, она начинала вращаться, при этом, останавливаясь, черенок всегда указывал точно на юг.
Все в том же Китае в XI веке придумали плавающую стрелку компаса. Делали ее из искусственного магнита, обычно в форме рыбки. Ее помещали в сосуд с водой, где она свободно плавала, а остановившись, также всегда указывала головой на юг. Другие формы компаса в том же веке были придуманы китайским ученым Шэнь Гуа. Он предлагал намагнитить обычную швейную иглу о природный магнит, а затем прикрепить эту иглу в центре корпуса к шелковой нити с помощью воска. Так получалось меньшее при повороте иглы, чем в воде, а потому компас показывал более точное направление. Еще одна модель, предложенная ученым, предполагала крепление не к шелковой нити, а к шпильке, что больше напоминает современную форму компаса.
Почти на всех китайских кораблях в XI были установлены плавающие компасы. Именно в таком виде они распространились в мире. Сначала их в XII веке переняли арабы. Позже магнитная игла стала известна и в европейских странах: сначала - в Италии, затем - в Португалии, Испании, Франции, позднее - в Англии и Германии. Сначала намагниченная игла на кусочке дерева или пробки плавала в сосуде с водой, позже сосуд догадались закрыть стеклом, а еще позже магнитную стрелку догадались размещать на острие в центре бумажного круга. Затем компас был усовершенствован итальянцами, к нему была добавлена катушка, которая делилась на 16 (позже - 32) равных секторов, указывающих на стороны света (сначала по 4, а позже по 8 секторов для каждой из сторон).
Дальнейшее развитие науки и техники сделало возможным создание электромагнитного варианта компаса, который более совершенен в том плане, что не предусматривает отклонений из-за наличия ферромагнитных деталей в том транспортном средстве, на котором он используется. В 1908 году немецкий инженер Г. Аншютц-Кэмпфе создал прототип гирокомпаса, преимуществом которого стало указание направления не на магнитный северный полюс, а на истинный географический. Для навигации и управления крупными морскими судами почти повсеместно используется именно гирокомпас. Современная эра новых компьютерных технологий позволила придумать электронный компас, создание которого связано, прежде всего, с развитием системы спутниковой навигации.
