Cunoașterea mea cu acest dispozitiv simplu și misterios a avut loc în copilăria mea îndepărtată minunată, când toată familia mergea să culeagă ciuperci. Mi s-a dat un simplu permis de student busolăși a oferit instrucțiuni despre orientarea terenului. După ce m-am rătăcit cu succes, am scos dispozitivul de navigație, am eliberat săgeata prețuită - și am mers în direcția indicată de ea. Din fericire, cazul s-a încheiat cu bine - m-au găsit. Să ne dăm seama împreună ce este această busolă și, de asemenea, cu ajutorul ei, să facem o scurtă călătorie în trecut.
Ce este o busolă?
Acest lucru este special un dispozitiv cu capacitatea de a indica direcția polilor magnetici ai Pământului indiferent de locația dvs. Marinarii, pentru a sublinia diferența dintre locuitorii pământului, etalează pronunția „kompAs”.
Din punct de vedere structural, busolele sunt:
- magnetic. Cea mai comună și mai ușor de făcut busolă. Acțiunea sa se bazează pe una dintre proprietățile unui magnet - săgeata dispozitivului este întotdeauna paralelă cu liniile câmpului magnetic al planetei(vă amintiți experimentele școlare cu pilitura de fier?);
- electromagnetic. Aceste busole funcționează precum generatoarele electriceși, spre deosebire de cele de mai sus, nu sunt influențate de alți magneți. Un astfel de dispozitiv a fost testat pentru prima dată cu succes în 1927 de Charles Lindbergh, în faimosul său zbor peste Oceanul Atlantic;
- girobussole. Fondat bazat pe principiul giroscopului, astfel de dispozitive sunt utilizate pe scară largă în navigația maritimă. posedă caracteristică importantă indică mai degrabă polul geografic decât polul magnetic.
Invenția busolei
Există mai multe teorii cu privire la apariția busolei (de exemplu, adepții misterelor samotracice încă din secolul al III-lea î.Hr. știau despre proprietățile unui magnet și îl foloseau în ritualurile lor și săpăturile din taberele popoarelor nomade din Marea Mediterană. indică familiaritatea lor cu „săgeata magică”), dar, cu toate acestea, ține palma în această chestiune. Prima busolă magnetică a văzut lumina în timpul domniei lui Dinastia Song (960-1279 d.Hr.). În ciuda descriere detaliată dispozitivul său pentru omul de știință Shen Ko, adevăratul inventator al dispozitivului ingenios, din păcate, este necunoscut.
19.10.2015
În istoria științei există termenul „4 mari invenții”. Este vorba despre despre inovațiile care au fost create în China și au schimbat pentru totdeauna înțelegerea oamenilor despre lumea din jurul lor. Alături de hârtie, roată și praf de pușcă, oamenii de știință antici chinezi au fost primii care au oferit umanității o busolă. Busola a devenit invenția fără de care descoperirile geografice nu ar fi fost niciodată posibile, comerțul transnațional și multe alte procese care au creat civilizația noastră nu ar fi putut exista.
Prima mențiune scrisă a unui compas datează din 1044. O carte chineză descrie un dispozitiv uimitor cu care un călător ar putea naviga în deșert. Busola a fost descrisă în detaliu 40 de ani mai târziu de chinezul Shen Ko. Autorul descrie designul: o bucată de metal a fost atașată de un băț, care a fost scufundat în apă. Astfel, s-a realizat rezonanță magnetică, partea de copac pe care era atașat fierul indica direcția spre nord.
Cum a ajuns busola în Europa nu se știe cu siguranță. Se pare că invenția a fost adusă cu ei de arabi, care până în secolul al XII-lea au cucerit în cele din urmă teritoriul Spaniei moderne. De acolo busola merge mai întâi la italieni și apoi la britanici. Apropo, merită remarcat faptul că numele modern al dispozitivului se referă etimologic tocmai la busola engleză, care înseamnă „cerc”.
Există un alt punct de vedere, conform căruia busola în Europa a fost inventată pentru prima dată de vikingi în secolele X-XI, în timpul campaniilor către vest. Dornic să descopere rute maritimeîn țări necunoscute, războaiele din nord a folosit o anumită invenție care a făcut posibilă determinarea direcției punctelor cardinale folosind apă și soare. Nu fără motiv se crede că războinicii islandezi au fost primii care au ajuns pe țărmurile Americii. Este greu de imaginat că ar putea călători atât de lung, ghidați doar de stele.
Primul om de știință european care a îmbunătățit designul busolei a fost italianul Flavio Gioia. El a propus atașarea săgeții la un ac, ceea ce a redus semnificativ eroarea în indicarea direcției și, de asemenea, a împărțit cercul în 16 puncte (mai târziu în 32). Astfel, mișcarea mării nu a avut practic niciun efect asupra citirilor instrumentelor, iar căpitanii de nave au putut să descrie și să calculeze corect direcția.
În secolul al XX-lea, odată cu dezvoltarea ingineriei, geografiei și geodeziei, au fost create noi tipuri de dispozitive: busolă electromagnetică, girobusolă, busolă și alte dispozitive. Astfel, în 1927, a fost testată pentru prima dată o busolă electrică. Necesitatea unei astfel de dezvoltări a apărut în legătură cu dezvoltarea aviației. Primul pilot care a traversat Oceanul Atlantic cu o astfel de busolă a fost americanul Charles Lindbergh.
Odată cu dezvoltarea științei a venit și o înțelegere a unora dintre subtilități. Astfel, polii magnetic și real (geografic) ai pământului nu coincid, ceea ce duce la erori în calcule. Acest lucru este plin, de exemplu, de o abatere de la cursul navelor care fac o călătorie. De aceea, la sfârșitul secolului al XIX-lea a fost dezvoltat așa-numitul girocompas. Astăzi este folosit pe aproape toate navele maritime, diferă mai mult design complexși precizie ridicată.
Istoria creării busolei este istoria observației umane. Dacă, într-o zi, singur salvie chinezeasca nu ar fi observat legătura dintre punctele cardinale, stele și reacția metalului, poate omenirea la de multi ani ar fi nevoit să-și încetinească dezvoltarea.
Istoria busolei [VIDEO]
Pentru a utiliza previzualizările prezentării, creați-vă un cont ( cont) Google și conectați-vă: https://accounts.google.com
Subtitrări din diapozitive:
BUSOLĂ. ISTORIA CREAȚII EI.
Busola este un dispozitiv pentru determinarea direcțiilor orizontale pe sol. Compasele sunt împărțite în două clase principale: busolă magnetică - un dispozitiv pentru determinarea direcțiilor orizontale pe sol. Compasele sunt împărțite în două clase principale: busole magnetice de tip pointer, care sunt folosite de topografi și turiști, și cele nemagnetice, cum ar fi girobusola și busola radio.
Busola este o invenție străveche uimitoare. Probabil că acest mecanism a fost creat pentru prima dată în China anticăîncă în secolul al III-lea î.Hr.
Mai târziu a fost împrumutat de arabi, prin care acest dispozitiv a venit în Europa. Cuvântul „busolă” în sine provine din vechiul „compass” britanic, adică cerc.
În secolul al III-lea î.Hr., într-un tratat chinez antic, un filozof pe nume Hen Fei-tzu a descris designul dispozitivului, sonan, care se traduce prin „responsabil de sud”.
Era o lingură mică de magnetită cu o parte convexă destul de masivă, lustruită până la strălucire și un mâner mic și subțire. Lingura a fost pusă pe o farfurie de cupru, de asemenea, bine lustruită, astfel încât să nu existe frecare. Mânerul nu trebuie să atingă farfuria, ar rămâne agățat în aer.
Semnele direcțiilor cardinale, care în China antică erau asociate cu semnele zodiacului, erau aplicate pe farfurie.
Partea convexă a lingurii se rotea ușor pe farfurie. Tulpina era mereu îndreptată spre sud. Oamenii de știință cred că forma săgeții magnetului - o lingură - nu a fost aleasă întâmplător, ea a simbolizat Carul Mare, sau „Găleata Cerească”, așa cum au numit-o chinezii antici această constelație. Acest dispozitiv nu a funcționat foarte bine.
În lumea arabă, busola a apărut în secolul al VIII-lea, iar în ţările europene- în secolul al XII-lea.
În această formă, busola chinezească în secolul al XII-lea. împrumutat de arabi.
Istoria creării busolei a continuat în secolul al XIV-lea. Italianul F. Gioia a reușit să îmbunătățească acest dispozitiv. A pus acul magnetic pe un ac vertical. Acest lucru a îmbunătățit performanța busolei.
Un cartushka (cerc de lumină) a fost atașat de săgeată, împărțit în 16 puncte. Două secole mai târziu, împărțirea cărții era de 32 de puncte, iar cutia cu săgeata a început să fie plasată într-un cardan special. Astfel, mișcarea navei a încetat să afecteze busola.
Dar povestea creării busolei nu se termină aici. În 1908. A apărut un girobusolă, care a devenit principalul dispozitiv de navigație. Întotdeauna indică spre nord.
Astăzi, direcția exactă de deplasare poate fi determinată folosind navigația prin satelit, cu toate acestea, multe nave sunt echipate cu busole magnetice. Busola a jucat un rol în dezvoltarea ideilor despre câmpul magnetic și relația acestuia cu câmpul electric, ceea ce a dus la formarea fizicii moderne.
Mai târziu, au apărut noi tipuri de busolă. Busolă electronică.
Busolă electromagnetică.
Pe tema: dezvoltări metodologice, prezentări și note
Lecție integrată de istorie naturală și tehnologie „istoria creării orașului Zhigulevsk, regiunea Samara.
Această dezvoltare și prezentare pot fi folosite atât în clasă, cât și în cadrul activitate extracurriculara, dedicat Zilei Orașe....
Crearea de text pe baza ideii sale principale
Prezentare pentru o lecție de limba rusă pe tema „Crearea unui text pe baza ideii sale principale” (clasa a III-a, complex educațional „Planeta Cunoașterii”)...
Deja în antichitate, oamenii au învățat să-și determine poziția în spațiu, concentrându-se pe cele patru laturi ale orizontului. Se știe că punctele de contact ale soarelui cu orizontul în timpul răsăritului și apusului arată direcțiile spre est și vest, sudul este determinat de poziția soarelui la zenit, iar nordul este opus sudului. Altarele culturii Trypillian din mileniile VI-III î.Hr. erau deja orientate de-a lungul acestor patru direcții. e. De asemenea, puteți determina direcția prin poziția stelelor în plus, există suficiente semne și indicatoare bazate pe observații ale naturii. Dar cum să navighezi, de exemplu, într-o zi înnorată pe mare sau în deșert, unde nu există copaci sau furnici?
În acest caz, este imposibil să faci fără o busolă, un dispozitiv de orientare față de părțile laterale ale orizontului, care indică direcția meridianului geografic sau magnetic.
Busolă „car îndreptat spre sud”.
Toate tipurile de busole pot fi împărțite în magnetice și nemagnetice. În mod tradițional, se crede că au fost inventate pentru prima dată busolele magnetice, a căror acțiune se bazează pe atracția sau repulsia reciprocă a doi magneți. Cu toate acestea, există o legendă chineză despre „carul îndreptat spre sud”, prima busolă nemagnetică, inventată mult mai devreme.
Potrivit acestei legende, Împăratul Galben Huang Di a început un război cu tribul împăratului Yan Di. În timpul luptei, vrăjitorul Chi Yu a eliberat o ceață deasă, astfel încât oamenii lui Huang Di să se piardă. Dar, cu ajutorul unui car orientat spre sud, au găsit calea cea bună și au fost în cele din urmă învingători. Potrivit legendei, acest lucru s-a întâmplat în jurul anului 2600 î.Hr. e., dar informațiile istorice reale datează inventarea dispozitivului în secolul al III-lea. Esența sa este că pe car a fost instalată o figurină a unui bărbat, care îndrepta spre sud, indiferent de direcția de mișcare. Mecanismul complex de viteze al carului a ținut cont de diferența dintre numărul de rotații ale roților sale la întoarcere și a întors figura spre sud.
Cea mai simplă busolă magnetică constă dintr-un ac magnetizat care se rotește liber într-un plan orizontal și este orientat de-a lungul meridianului magnetic. Planeta noastră este, de asemenea, un magnet. Polii opuși ai magneților se atrag, așa cum polii se resping. Când te orientezi cu o busolă modernă, nordul este luat ca punct de referință, așa că se crede în mod tradițional că acul busolei indică spre nord, deși de fapt acest lucru nu este în întregime adevărat. Capetele acului magnetic indică polii magnetici ai Pământului, care nu coincid cu cei geografici, ba chiar derivă încet. Încă se crede în mod convențional că Polul Nord Magnetic este situat pe insula Somerset, la 2100 km de Polul Nord geografic, deși acest lucru era adevărat cu o jumătate de secol în urmă. În plus, precizia citirilor busolei este afectată de cei din apropiere obiecte metalice sau magneți, dispozitive electronice, zăcăminte de minereu metalic și furtuni magnetice.
Insula Somerset înconjurată de alte insule. Imagine prin satelit.
Prima busolă magnetică, destul de primitivă, despre care există date istorice de încredere, a fost inventată în China. Nu se știe exact când s-a întâmplat acest lucru, dar în secolul al III-lea. î.Hr e. Filosoful Hen Fei-tzu a descris structura unei busole contemporane, care a fost numită „Sinan”, care înseamnă „însărcinarea sudului”: arăta ca o lingură de magnetit cu un mâner subțire și o parte convexă sferică, lustruită cu grijă. Partea convexă a lingurii a fost montată pe o placă de cupru sau de lemn lustruită la fel de atent, astfel încât mânerul să nu atingă farfuria, în timp ce lingura se putea roti cu ușurință în jurul axei bazei sale convexe.
Pe placă au fost aplicate denumirile punctelor cardinale. Prin împingerea mânerului lingurii, aceasta a fost pusă în rotație. După ce s-a oprit, busola a îndreptat cu mânerul, care juca rolul unui ac magnetic, spre sud.
În secolul al XI-lea s-a făcut următoarea observație: efectul de magnetizare se manifestă nu numai când un magnet intră în contact cu fierul, ci și când fierul înroșit se răcește. Această descoperire a stat la baza unui compas realizat sub forma unui pește de fier, care a fost încălzit și coborât într-un vas cu apă. Peștele a înotat în apă, întorcându-și capul spre sud. Dacă a fost încălzit din nou, și-a pierdut proprietățile magnetice. O astfel de busolă este menționată în tratatul „Fundamentals of Military Affairs” („Wu Jin Zunyao”), scris în 1044.
Navigatorii chinezi au început să navigheze folosind busole magnetice mai devreme decât alții.
busolă magnetică chinezească.
Dacă vă aflați cu o busolă magnetică între polul geografic nord și polul magnetic nord, capătul nordic al acului va îndrepta spre sud, iar capătul sudic va îndrepta spre nord. În zona polului magnetic, o săgeată suspendată pe un fir tinde să se întoarcă în jos de-a lungul liniilor magnetice ale Pământului.
Aproximativ în aceeași perioadă, omul de știință chinez Shen Gua a inventat mai multe tipuri de busolă. El a sugerat, de exemplu, magnetizarea o magnet natural un ac de cusut obișnuit, apoi atașați-l de mijloc cu ceară de un fir de mătase care atârnă liber. Această busolă a indicat direcția mai precis decât una plutitoare, deoarece a experimentat mult mai puțină rezistență la întoarcere. Un alt design de busolă, propus de Shen Gua, era și mai apropiat de cel modern: pe un ac era montat un ac magnetizat. În timpul experimentelor sale, Shen Gua a stabilit că acul busolei nu indică exact spre sud, ci cu o oarecare abatere și a explicat corect motivul acestui fenomen prin faptul că meridianele magnetice și geografice nu coincid, ci formează un unghi (este numită declinaţie magnetică).
În curând, majoritatea navelor chineze au fost echipate cu busole formate dintr-un ac magnetizat și o bucată de plută care plutea într-un recipient cu apă. În această formă, busola chinezească în secolul al XII-lea. Arabii l-au împrumutat și o sută de ani mai târziu, „acul plutitor” a devenit cunoscut europenilor. Marinarii italieni au fost primii care l-au adoptat de la arabi. Ei au fost cei care au început să acopere vasul cu sticlă pentru a proteja plutitorul de vânt. Denumirea europeană pentru acest dispozitiv provine probabil de la latinescul vulgar compasare „la măsură”.
La mijlocul secolului al XIV-lea. Acul magnetic a fost plasat pe punctul din mijlocul cercului de hârtie al cardului. Apoi italianul Flavio Gioia a îmbunătățit busola împărțind cardul în 16 părți (puncte de referință), câte patru pentru fiecare țară a lumii. Mai târziu, cercul a fost împărțit în 32 de sectoare egale. În secolul al XVI-lea pentru a reduce impactul înclinării, săgeata a început să fie montată pe o suspensie a cardanului, iar un secol mai târziu, busola a fost echipată cu un indicator de direcție, o riglă rotativă cu ochiuri la capete, ceea ce a făcut posibilă măsurarea mai precisă a direcției. . Busola a făcut aceeași revoluție în navigație ca și praful de pușcă în război. Înarmați cu busolă, marinari spanioli și portughezi la sfârșitul secolului al XV-lea. aventurat în lungi călătorii peste ocean.
În prezent, busolele magnetice sunt folosite în principal de turiști, topografi, geologi, precum și în orientare și ca mijloace suplimentare navigație maritimă. De la începutul secolului XX. girobussolele nemagnetice au început să fie folosite în navigație. Spre deosebire de cele magnetice, ele indică exact polii geografici ai Pământului și nu sunt influențate de câmpurile magnetice externe.
Principiul de funcționare al girocompasului se bazează pe proprietățile giroscopului și rotatie zilnica Pământ. De fapt, un girocompas este un giroscop, un rotor rotativ instalat într-o suspensie de cardan, care oferă axei rotorului capacitatea de a-și schimba liber poziția în spațiu. La rotire, rotorul își menține orientarea spațială datorită legii conservării momentului unghiular. Giroscopul rotativ în sine nu este un ajutor de navigare. Pentru ca o procesiune să aibă loc, axa rotorului, de exemplu cu ajutorul unei greutăți, este ținută în poziție orizontală față de suprafața Pământului. În acest caz, gravitația creează un cuplu, determinând axa rotorului să se rotească spre nordul real.
Giroscopul a fost inventat de Johann Bonenberger, probabil în 1813. În 1852, omul de știință francez Foucault a îmbunătățit giroscopul și l-a folosit pentru prima dată ca instrument pentru a arăta schimbările de direcție. Primul girocompas imperfect a fost creat în 1885 de danezul Marius Gerardus van den Bos. 20 de ani mai târziu, omul de știință german Hermann Anschutz-Kempfe și-a creat și patentat modelul de girobusolă bazat pe acesta, sperând să îl folosească atunci când călătorește la Polul Nord cu un submarin.
Cinci ani mai târziu, o altă versiune a giroscopului a fost brevetată de americanul Elmer Sperry, care a fondat compania Sperry Gyroscope pentru a-l produce. Și totul ar fi fost bine, dar Sperry a riscat să-și ofere dezvoltarea germanului la marina, după care Anschutz-Kempfe s-a întors
la tribunal cu pretenția că americanul a încălcat legea brevetelor. Albert Einstein însuși a fost invitat în calitate de expert în brevete, care, deși după o oarecare ezitare, a confirmat drepturile de autor ale lui Anschutz-Kempfe. Ulterior, Einstein a participat la alte dezvoltări ale inventatorului german, în special la crearea unui dispozitiv giroscopic cu două rotoare numit busolă Einstein Anschutz.
Leon Foucault.
ÎN ultimii ani Busolele electronice echipate cu un bloc de magnetorezistențe ale sistemelor microelectromecanice care determină poziția lor relativă în câmpul magnetic al Pământului au devenit larg răspândite. Ajutoarele electronice de navigare includ și dispozitive care determină coordonatele folosind sisteme de satelit (GPS, GLONASS). Astfel de navigatori determină locația unui obiect prin măsurarea distanței până la acesta de la punctele cu coordonate cunoscute de la sateliții de pe orbita joasă a Pământului. Strict vorbind, aceste dispozitive nu sunt busole în sensul clasic, deoarece sunt doar dispozitive cu o indicație a unghiului de îndreptare. Cu toate acestea, este de așteptat ca dezvoltarea navigației în viitor să aibă loc în această direcție.
Un grup de oameni de știință din Rusia și Statele Unite a inventat o busolă ușoară: un fascicul care trece printr-un nor de atomi de rubidiu determină cu exactitate dimensiunea și orientarea câmpului magnetic. În prezența unui câmp magnetic, orientarea atomilor s-a schimbat într-un fel sau altul, iar aceste modificări erau clar vizibile în lumină, indicând atât mărimea specifică, cât și direcția câmpului magnetic.
Raportul „Busola” pentru copii vă va spune pe scurt istoria descoperirii acestui obiect. Raportul busolei poate fi folosit și în timpul pregătirii pentru lecție.
Mesaj de busolă
Busolă este un dispozitiv pentru căutarea părților laterale ale orizontului cu ajutorul unui ac magnetic, care indică direcția spre sud și nord. A fost inventat cu multe secole în urmă și a început imediat să fie folosit de călători. Busola a fost primul dispozitiv de navigație care a permis marinarilor să iasă pe larg.
Unde și când a apărut prima busolă?
În secolul al III-lea î.Hr. e. În China, a fost inventat un dispozitiv care indica direcțiile cardinale. În exterior, semăna cu o lingură cu un mâner subțire și o parte sferică convexă. A fost fabricat din magnetit. Partea convexă lustruită a lingurii era așezată pe o farfurie de lemn sau de cupru, de asemenea lustruită. Mânerul atârna liber deasupra farfurii, dar lingura s-a rotit în jurul axei bazei convexe. Pe plăcuță erau indicate țările lumii. Acul busolei, în repaus, îndrepta întotdeauna exact spre sud. Această busolă străveche a fost numită sonan, adică „responsabil de sud”.
În secolul al XI-lea, chinezii au inventat un ac de busolă plutitor realizat dintr-un magnet artificial. Busola de fier avea apoi forma unui pește. Mai întâi, a fost încălzit până la roșu, apoi a fost coborât într-un vas cu apă. „Peștele” a început să înoate, iar capul său îndreptat spre sud. Shen Gua, un om de știință din aceeași China, a propus câteva soiuri de busolă: cu ac magnetizat și fir de mătase, cu ac magnetizat și ac de păr. În secolul al XII-lea, o busolă cu ac magnetic a fost folosită de arabi, iar un secol mai târziu de italieni, francezi, spanioli și portughezi.
În secolul al XIV-lea, au început să plaseze un ac magnetic pe un punct din mijlocul unui cerc făcut din hârtie - un card. Următoarea persoană care a îmbunătățit busola a fost italianul Flavio Giulio. El a împărțit cercul de hârtie în 16 părți. În secolul al XVII-lea, a fost îmbunătățită cu o riglă rotativă cu obiective, ceea ce a făcut posibilă calcularea mai precisă a direcției.
În ce constă o busolă?
Designul dispozitivului depinde de tipul de busolă. Se disting următoarele tipuri: girocompas, busolă magnetică, busolă electronică. Partea principală a unei busole magnetice obișnuite este o busolă cu un ac în centru. Există un ac magnetic la capătul turlei, iar corpul în sine este acoperit cu sticlă deasupra.
Busolă: fapte interesante
- Înainte de inventarea și răspândirea busolei, marinarii de pe corăbiile lor nu ieșeau în larg, pentru a nu se rătăci.
- Busola a fost adusă în Europa de către comercianții venețieni.
- Înainte de chinezi, indienii foloseau ceva ca o busolă. În San Lorenzo Tenochtilan, oamenii de știință au descoperit un artefact din hematită datând din anul 1000 î.Hr. Dar minereul de fier magnetic a fost încă descoperit de chinezi.
- Îți poți face propria busolă dintr-o farfurie cu apă și un ac magnetizat.
Sperăm că raportul despre busolă te-a ajutat să înveți multe informatii utile despre el. O nuvelă Puteți lăsa informații despre busolă folosind formularul de comentarii de mai jos.
