Зонд LRO разглядел на Луне следы и рюкзаки астронавтов «Аполлонов»

Куда указывает стрелка компаса: особенности и интересные факты

• 26 Июля, 2018
• Советы туристу
• Р.И.М.

Самым простым и древним навигационным устройством является компас. Он позволяет ориентироваться на местности: его магнитная стрелка всегда указывает на север. Этот прибор имеет древнее происхождение, с ним связано много интересных историй. Указывающая на север стрелка компаса позволяет найти путь, причем по компасу его искали задолго до Рождества Христова.

Причем тут китайцы

Многие изобретения, которыми мы пользуемся, придумали китайцы, и компас — не исключение. Есть разные сведения о появлении компасов. По одним, они были изобретены еще за 3 тысячи лет до нашей эры, а другие утверждают, что компасы появились примерно в 200 году до нашей эры. Первое предположение основывается больше на мифах, чем на фактах.

В Китае во времена правления императора Хуан-ди был изобретен первый компас. Он помог ему найти путь в пустыне и спас войско от гибели. Однако исторических фактов об этом случае нет.

По другой версии, стрелками компаса стали пользоваться во времена династии Хань. Древнее устройство представляло собой намагниченный предмет. Стрелка компаса всегда указывала одно и то же направление.

Есть достоверные сведения о временах династии Сунь. Факты показывают, что в ХХ веке нашей эры китайцы ориентировались по компасу, определяли стороны света.

Из Китая по планете

Из Китая компас попал к арабам. Они считались хорошими мореходами, но даже им нужны были навигационные устройства. Стрелка компаса всегда указывает в одно и то же направление, следовательно, ориентироваться по такому устройству легко. Арабам пришлась по вкусу идея компаса, правда, в те времена в качестве ориентира использовали воду и намагниченный металлический предмет, который опускали в емкость. Он поворачивался в одну и ту же сторону. В таком виде древний компас попал в европейские страны, где был жизненно необходим компас, и они быстро придумали, как усовершенствовать арабское устройство.

После недолгих размышлений Ф. Джойя придумал аппарат, позволяющий более точно ориентироваться по сторонам света. А чтобы сузить ориентиры, сделав их как можно более точными, циферблат компаса разделили на 16 делений. Стрелка компаса была установлена на шпильку, а, чтобы уменьшить трение в оси, в чашу наливали воду. С тех пор устройства сильно изменились. Но сама задумка разработчика до сих пор применяется в современных компасах.

Виды компасов

Для разных областей применяют разные виды устройств. И здесь возникает вопрос: а если они разные, то куда показывает компас, и какой самый точный?

В современном мире используют следующие виды компасов:

1. Магнитный. Эта разновидность работает на действии магнитного поля Земли. Намагниченные элементы занимают положение, параллельное меридианам, и показывают на магнитные полюса планеты. А их два – северный и южный. Один из лучших магнитных компасов изобрел Андрианов. Это известный всем компас со стрелкой, которую можно затормозить с помощью стопора. Чтобы ориентироваться по компасу Андрианова, разработана шкала. И имеются две дополнительные стрелки.
2. Электромагнитный компас, работающий по принципу электромагнитной индукции. Неподвижной частью таких устройств является Земля, а подвижной – рамка с обмоткой. Подобные компасы используются на суднах, в самолетах, так как они не намагничиваются.
3. Гирокомпас. Это то же устройство, с помощью которого определяют полюсы, только вот куда на самом деле указывает стрелка компаса этого типа? Устройства показывают направление географических полюсов, а не магнитных. Этот компас изобрел немецкий инженер в двадцатом веке.
4. Электронные аппараты. По сути, это даже не компасы, а электронные приборы, которые ловят сигнал со спутника и показывают направление сторон света.

Почему стрелка не показывает на истинный север

Как уже было сказано, стрелка магнитного компаса показывает направление на магнитные север и юг Земли. Однако местоположение магнитных полюсов не совпадает с местоположением истинных полюсов Земли. Кроме того, положение магнитных полюсов Земли постоянно меняется, причем скорость изменения непостоянна во времени и отличается у северного и южного магнитных полюсов, что связано с процессами, происходящими в недрах планеты.

Таким образом, утверждение о том, что стрелка магнитного компаса всегда показывает на истинный север, ошибочно.

Часто доводилось слышать, что на Аляске — самом крупном штаты США — стрелка магнитного компаса показывает не на север, а на восток. Это не совсем так. Если рассмотреть карту изогон магнитного склонения, то видно, что наибольшее отклонение стрелки на восток не достигнет даже 40°, а это не восточное направление, а северо-восточное. А вот если говорить о том, где стрелка компаса вместо севера покажет на запад, то такая территория есть — это Нунавут, недавно ставший частью Канады.

Карта изогон представлена ниже:

Однако при необходимости все же можно по показаниям магнитного компаса определить направление на истинные полюса Земли. Для этого нужно знать величину магнитного склонения, о которой мы рассказывали в отдельной статье…

Изменение направления

Казалось бы, компас – это то устройство, которое неспособно обмануть, но это не так. Каждое устройство может выйти из строя, и компас — не исключение. Поэтому, чтобы точно определить показания компаса, куда показывает красная стрелка прибора, в правильном ли направлении, стоит исключить следующее:

1. Нет ли рядом сторонних магнитов. При расположении поблизости других магнитов стрелка компаса будет отклоняться и покажет неверное направление.
2. Расположение рядом электронного устройства. Даже самый простой смартфон создает вокруг себя электромагнитное поле, которое создает помехи, и стрелки компаса отклоняются в неверном направлении.
3. На точность показателей влияет магнитная буря, солнечный ветер.
4. Помехи создаются в аномальных зонах. На нашей планете есть несколько подобных зон, где происходят непонятные вещи. К примеру, Курская магнитная аномалия, где компасы «сходят с ума».

Не всегда навигационное устройство показывает правильно, в некоторых случаях оно дает погрешности. Они могут быть вызваны залежами руды, и не только.

Направление стрелок

На компасе обычно одна стрелка, разделенная на две части, или же две стрелки, направленные противоположно. В классическом варианте они окрашены в синий и красный цвета. Синяя стрелка или та, у которой есть треугольник на кончике, всегда показывает на север, а красная или широкая бесформенная – на юг. Иногда устройства оснащаются стрелками других оттенков. Например, зеленного цвета. При использовании таких приборов возникает вопрос: а куда указывает зеленая стрелка компаса? Обычно на юг всегда указывает красная или розовая стрелка, а другие оттенки – это указатели северного направления. Теперь вы знаете, куда указывает зеленая стрелка компаса. На север.

Помимо зеленого цвета, северная стрелка может быть окрашена в белый, желтый, серебристый цвета, а также в черный. Возможны другие исполнения стрелок. Они могут быть окрашены в один цвет, но иметь разную форму. Всегда во всех моделях компасов стрелка, указывающая северное направление, меченая. Это могут быть метки разных оттенков, а могут быть различные формы стрелок в виде треугольника. В старых моделях южный кончик обозначен красным цветом, а в новых он может быть любым, а красная стрелка может указывать на север. Это стоит учитывать перед тем, как начать пользоваться устройством.

Первый компас

Он выглядел как ковш с черенком, расположенный на медной пластинке, чтоб узнать стороны света, надо было вращать ковш, и в момент его остановки черенок указывал на юг. Это чудо изобрели в Древнем Китае. И ковш был выбран не случайно. Ведь он был скопирован с «Небесного Ковша». Именно так называли китайцы созвездие Большой Медведицы. Но тогда люди еще не знали, почему стрелка компаса всегда показывает на север. Прошло несколько столетий, и в 1600 году Гильберт Уильям, английский физик и исследователь, написал книгу о магнитах, магнитных телах и о большом магните — Земле. Именно ему принадлежит первенство в аргументированном разъяснении того, почему стрелка компаса всегда показывает на север.

Куда показывает красная стрелка на компасе

Думаешь, что знаешь ответ? Давай проверим: стрелка компаса выравнивается по силовым линиям магнитного поля Земли. С истинными меридианами они связаны простенькой функцией , рассчитать которую под силу любому туристу, кладущему под голову справочник по мат. анализу. С практической точки зрения это значит, что стрелка показывает на магнитный полюс только в исключительных случаях, а по большей части показывает в никуда. Для многих это откровение, но если ты, %username%, проводил в школе опыт с рассыпанием металлической стружки вокруг магнита, то наверняка понимаешь о чём идёт речь. Впрочем, проверить разницу между магнитным склонением и азимутом на магнитный полюс можно самостоятельно: сегодня ( ) северный полюс обитает по адресу 86.4° широты и 135.124° долготы. Калькулятор магнитного склонения есть на сайте.

Теперь, когда с интригой покончено, можно перейти к действительно важным вопросам: как пользоваться компасом, как мы дошли до такой непростой жизни и, конечно же.

Кто продинамил динозавров

В начале прошлого века Альберт Эйнштейн выразил открытое недоверие теории динамо», согласно которой магнитное поле Земли образуется из-за банального остывания планеты. Сегодня это основная версия, о которой принято рассуждать в приличном обществе:

• жидкая часть ядра планеты содержит много железа и при высоких температурах является хорошим проводником;
• остывание планеты приводит к появлению конвекционных потоков;
• силы инерции закручивают конвекционные потоки в спирали, что приводит к трению остывающих потоков друг о друга;
• трение приводит к появлению контурных токов и слабого магнитного поля;
• если всё складывается удачно, то движение проводников в магнитном поле приводит к самовозбуждению токов и усилению поля.

Несложно заметить, что система крайне нестабильна, а если вспомнить про нестабильное солнечное излучение, то за будущее планеты становится тревожно. И не зря: взгляните на Марс, магнитное поле которого слабее земного в 500 раз. Ядро Марса вращается относительно внешних слоёв слабо, из-за чего эффект динамо на нём не работает, по планете гуляет солнечный ветер, а радиация на поверхности такова, что за один день марсоход получает дозу облучения, соответствующую годовой норме жителя Греции. Да, магнитное поле не только указывает направление, но и защищает нас от гнёта космической радиации.

В масштабах эонов планетарное динамо ведёт себя хаотично: сила магнитного поля и распределение силовых линий меняются, а инверсия полюсов — обычное явление, способное происходить случайно. При инверсии магнитного поля полюса меняются местами, происходит жуткая катавасия, стрелка компаса указывает только в туманное будущее, а магнитосфера слабеет в сотни раз. По одной из версий мел-кайнозойское вымирание связано как раз с таким неприятным происшествием, но, к счастью для Homo Sapiens, последняя инверсия произошла примерно 720 тыс. лет назад и в ближайшем будущем нам не грозит. Впрочем.

Северный полюс едет в Россию

С достоверной точностью сказать, куда движется Северный полюс невозможно, но в начале этого века он оставил берега Канады, где бродяжничал почти век, и отправился в затяжное путешествие через Арктику. Расчёты показывают, что при таком темпераменте, он попадёт в Сибирь в ближайшие 30 лет. Почему он перемещается так быстро? Магнитный полюс — это область на поверхности планеты, в которой силовые линии поля уходят под землю, т.е. компас показывает строго вниз, на сам магнит. Помимо магнитного, существует ещё и геомагнитный полюс — теоретическая точка, в которой ось планетарного магнита пересекает поверхность планеты. Геомагнитный полюс относительно устойчив и начнёт двигаться только при инверсии поля, магнитный полюс зависит от магнитного момента (силы поля) и кучи разных факторов, включая солнечное излучение, приливные силы и просто неизученных пока влияний. Поэтому предположение о его визите в Россию строго научным назвать нельзя.

Про разницу между географическими и магнитными полюсами знали даже его вероятные изобретатели — китайские мастера династии Хань (первый век н.э.), однако движением полюсов научное сообщество озаботилось только в середине прошлого века, когда стали проводиться его регулярные измерения. Результатом этой озабоченности стало создание Международного аналитического поля — математической модели, обновляемой каждые пять лет по данным институтов разных стран мира. Дело в том, что технически движение полюса заметить не так просто, а для точных вычислений требуется большой объём измерений. Накопить его было непросто. Средневековые моряки умели пользоваться компасом, часами и Полярной звездой. Направление на неё совпадает с осью вращения земли, т.е. она указывает на географический север, её высота над горизонтом — широта местности. Разница между направлением на Полярную звезду и показаниями компаса совершено очевидна, и у моряков была прекрасная возможность измерять эту разницу в разных частях света. В 1701 г. Эдмон Галлей завершил многолетнее исследование Атлантики и сделал первую карту магнитных склонений (отклонение компаса в горизонтальной проекции), позволившую Англии усилить морскую гегемонию. Такие карты стали выпускать регулярно, пока к 20-му веку они не превратились в периодические издания.

Сегодня в прямых наблюдениях нет нужды: международная магнитная модель (WMM) позволяет вычислить положение полюса с помощью относительных измерений. На основе WMM также моделируется движение полюса, которое как раз показывает его стремление переместиться к берегам России. С практической стороны это значит, что при ориентировании по компасу свежесть данных о магнитном склонении имеет большое значение: за год оно меняется на 0.3-0.7°.

Как ориентироваться на местности на Луне?

Для ориентирования на Луне гипотетически можно использовать некоторые компасы, работа которых не зависит от магнитного поля.

К таким, в частности, относятся:

• Спутниковый компас. Работа его базируется на подаче и принятии сигналов от спутников, которые должны находиться на орбите Луны. А при наличии таких спутников можно также наладить работу навигатора.
• Гирокомпас. Его работа основана на работе гироскопа и отчасти — на гравитации планеты. Подробно этот навигационный прибор мы разбирали в отдельной статье (Гирокомпас).
• Радиокомпас. Для него на Луне необходимо разместить радиопередатчики, по сигналу от которых и происходит ориентирование. Причем радиопередатчиков должно быть много, ведь из-за отсутствия атмосферы, отражающей короткие радиоволны, и значительной кривизны Луны из-за ее небольшого в сравнении с Землей размера такие радиосигналы могут просто не долететь до «потребителя». А вообще этот вопрос пока еще наукой не изучен до конца и, возможно, в будущем появятся более эффективные приборы для ориентирования на Луне.

Поскольку сегодня никаких радиостанций на Луне нет, рассчитывать на работу радиокомпаса на ней не приходится.

Также поможет сориентироваться на Луне знание астрономии. Для этого достаточно будет взглянуть на небо и найти Землю, Солнце или другие звезды.

К сожалению, для условий Луны нет хорошо заметных полярных звезд, по которым можно было бы точно сориентироваться. Поэтому, как и в южном полушарии Земли, здесь приходится выкручиваться и пользоваться тем, что есть.

Как пользоваться компасом

Точку старта и финиша на карте соединяет линия кратчайшего пути. Чтобы найти её в реальности, нужно получить направление на финиш из стартовой точки. Как это сделать, если единственная известная нам величина — показания компаса? Правильно, отложить от направления стрелки компаса угол и придерживаться его по ходу движения. Этот угол (при некоторых оговорках) называется азимутом и отсчитывается от направления магнитной стрелки в градусах (или в румбах, при желании) по часовой стрелке. Т.е. условный Север — это 0°, Запад — 270°. Найти азимут можно несколькими путями:

• Взять азимут непосредственно на местности;
• Отложить азимут по карте, прибавив к нему магнитное склонение.

Первый способ хорошо подходит для пересечённой местности, когда с первой возвышенности маршрута видна вторая, а со второй третья и т.д. Пользоваться компасом в таких случаях относительно просто: нужно встать на возвышенность, совместить стрелку компаса с 0° и визуально определить с помощью транспортира компаса градус, указывающий на следующую точку пути. В хорошем компасе для этого делается визирная мушка, через которую нужно смотреть на конечный объект. Второй способ ориентирования по компасу используется, когда точка стояния известна и может быть отмечена на карте. Компас кладётся на карту так, чтобы центр находился на точке стояния (положение наблюдателя), 0° соответствовал географическому северу (меридиану, линие долготы). Транспортир компаса в таком случае используется как обычный транспортир, который хорошо дополнить линейкой или любым ровным предметом. Карта даёт истинный азимут, поэтому к нему прибавляется величина магнитного склонения местности (если склонение восточное) или вычитается (если склонение западное).

Чтобы не искать азимут глазами постоянно, компас позволяет его выставить один раз. Для этого осевая линия компаса или другое визирное приспособление совмещается с нужным азимутом путём вращения транспортира, а при движении компас держится так, чтобы стрелка компаса была совмещена с 0°. Однако перед тем, как начать пользоваться компасом в лесу, стоит проверить устройство в городе. Большинство компасов имеет компактные размеры, и стрелка на них сильно качается при движении (исключение — компасы из редкоземельных магнитов, типа «Москомпас», или компасы с арретиром), поэтому к их показаниям во время движения стоит отнестись крайне придирчиво. Для уменьшения погрешности компас не используют постоянно, а находят с его помощью ориентиры в пределах видимости и двигаются к ним, чтобы повторить измерения и двинуться к следующей точке. Чем дальше ориентир, тем меньше влияние погрешностей. Что может служить ориентиром? Упавшее дерево, скала, пролетающий в небе орёл. Словом, любой неподвижный объект.

Как пользоваться компасом, если двигаться приходиться в густом лесу? Практика показывает, что азимут всегда всегда указывает в мордохлыст и бурелом, так что движение строго по азимуту неизбежно связано с замедлением движения. На помощь приходит карта: на сложной местности необходимо постоянно сличать визуальные наблюдения с картографическими данными и отмечать отклонение от первоначального азимута. Кроме того, с помощью карты можно взять промежуточные азимуты для огибания болота или другого локального препятствия, при условии, что все точки поворота можно зафиксировать на карте при определении расстояния шагами.

Найди себя на карте

С помощью компаса можно определить своё положение через пересечение азимутов, если в пределах видимости есть ориентиры указанные на карте. На каждый из них берётся азимут, из него вычитается (!) магнитное склонение, на карте от ориентиров отмечаются обратные азимуты (-180°) и находится точка пересечения. Пользоваться компасом в таком случае нужно с большой осторожностью: погрешность для острых углов велика. Этим же принципом пользуются при нахождении точки стояния на линейном объекте (ЛЭП, дорога, лесополоса, край поляны): нужен только один азимут, который на карте пересечёт линию объекта.

При использовании компаса для расстояний свыше условных 100 км в дело вступает кривизна Земли. Эта поправка несущественна для туристов, но имеет огромное значение для навигации. Карты малого масштаба для приведения криволинейной формы планеты к плоскому прямоугольнику карты использует развёртку Меркатора. На карте Меркатора правильно сохраняются углы к меридианам, но азимут, взятый по такой карте, не соответствует направлению кратчайшего движения. Строго говоря, азимут при движении по кратчайшему маршруту на сфере меняется непрерывно (если вы не движетесь по экватору), что легко видеть через формулу Винсенти (через неё азимут рассчитывается по двум координатам) или её упрощённый вариант — формулу гаверсинусов. В пределах туристических походов это отклонение, к счастью, редко выходит за пределы градуса даже для полного маршрута. Так что компасом вполне можно пользоваться для ориентирования на любой местности, что, несомненно, приятнее, чем доверять GPS или, что ещё хуже, смартфону.

Виды туристических компасов

Для начала, разберемся с тем, какие виды туристических компасов бывают.

Первым делом, вспомним старый и хорошо известный с советской эпохи компас Адрианова. К слову, Адрианов – русский военный картограф, который, собственно, сконструировал компас с подсветкой (на фосфорной основе) еще в 1907 году.

Преимуществами данного инструмента является то, что указатель стрелки, стороны света, а также указатель мушки визира подсвечивается в темноте. Кроме того, он вполне надежен и пользуется большой популярностью у туристов в постсоветских странах. Минусом в его использовании является то, что магнитная стрелка неустойчива при движении.

Также бытует мнение, что некоторые компасы этого вида радиоактивны. Это касается старых компасов, в которых для подсветки использовались радиоактивные элементы.

В спортивном ориентировании (подобные мероприятия мы проводим в рамках одно-, двухдневных походов, следите по ссылке, чтобы не пропустить) наиболее популярны жидкостные компасы. За счет того что внутренний его объем залит жидкостью (керосин и т.п.), стрелка при ходьбе или беге не колеблется. Это достаточно удобно, когда нужно быстро ориентироваться и достигать объектов.

Также среди туристов популярны планшетные компасы. Они удобны тем, что в них есть линейка с указателем и лупа. Это помогает точнее ориентироваться по карте.

Кроме того можно выделить компас-брелок, наручные компасы, компас на палец.

Но самое главное при выборе данного предмета, кроме внешней привлекательности и удобства в использовании, убедиться в его функциональной пригодности и исправности.

Поскольку рынок перенасыщен товарами из Китая, необходимо перед покупкой обязательно проверить компас следующим образом. Для начала проверяем, соответствует ли направление магнитной стрелки географическому северу. Если с этим все в порядке, подносим к компасу металлический предмет, например, нож. Стрелка должна отклониться от первоначальной позиции. Затем предмет забираем. После этого стрелка должна вернуться в исходное положение без видимых отклонений.

Во всех туристических компасах используется свойство намагниченной стрелки располагаться вдоль магнитных силовых линий Земли. При этом для сверхточного ориентирования (например, на судах) делается поправка на то, что магнитные линии Земли не полностью совпадают с географическими меридианами. А соответственно, рассчитывается угол между географическими и магнитными меридианами.

Куда показывает красная стрелка на компасе

Добрый день! Интересует такой вопрос: как выглядит северный конец стрелки магнитного компаса.

По личным наблюдениям северный конец магнитной стрелки сейчас делают красной или придают ему форму наконечника стрелы. Раньше красная стрелка компаса указывала на юг, а синяя на север. Синий цвет ассоциировался с холодом, а красный с теплом. В современных компасах красный цвет выполняет функции сигнального цвета, то есть привлекающего внимание. Т.е. если цвет стрелки красный и синий — то синяя это север. Если красная и белая — то красная это север.

У кого либо есть какие-нибудь уточнения или дополнения к этой информации? А то может быть я не прав

Похожие записи

• Ориентирование На Местности 27
• Азимут Что это такое и зачем нужен компас в лесу 65
• Как спасает ветер (когда память короткая