Кто изобрел первый компас? Компас (история изобретения).

Несмотря на полумифические упоминания о навигационном приборе у древних китайцев, самофракийцев и греков, более интересен вопрос - кто изобрел компас и когда в его современном виде? Если в XII – XIII веках данное устройство представляло собой намагниченную иголку, вставленную в кусок коры пробкового дерева, плавающего в воде, то около 1300 года житель итальянского города Амальфи, известный в то время капитан Флавио Джойя, придал этому навигационно-географическому аксессуару вид, максимально приближенный к современному. Он одел намагниченную стрелку на острие иглы и разместил эту конструкцию в круглой коробке, на днище которой были нанесены 16 румбов. Два века спустя мореплаватели стали использовать компасы с тридцатидвухрумбовой разбивкой. Для повышения точности навигационных наблюдений в XVII веке прибор оснастили «прицелом», который представлял собой два диаметрально противоположных визира, закрепленных на свободно поворачивающейся линейке, которая имела центр вращения над иглой магнитной стрелки.

В это же время компас получил множество полезных дополнений, одним из которых считается кардановый подвес, снижающий влияние качки корабля на

показания стрелки прибора.

Где изобрели компас гироскопического типа

Первый гироскопический компас был запатентован в 1908 году немецким инженером Германом Аншютц-Кемпфе. Его показания не зависят от расположения магнитных полюсов Земли, и он не подвержен действию магнитных бурь и геомагнитных аномалий. Сегодня гироскопические навигационные

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Если ты идёшь в поход, Переходишь речку вброд,

Влево и на косогор - Расширяешь кругозор

Ты возьми меня с собой Я верну тебя домой

Знаю север, знаю юг - Не заблудишься, мой друг.

(Самуил Маршак)

На уроке окружающего мира мы постигаем тайны нашего общего дома - замечательной планеты Земля. При изучении раздела «Как люди познают мир», тема «Приборы и инструменты» меня заинтересовал вопрос из учебника, «Какие ещё приборы ты знаешь?». И я вспомнила про компас.

Цель работы: Осознать важность открытия человеком компаса и его роли в развитии цивилизации

Задачи:

Изучить дополнительную литературу. Научиться ориентироваться в пространстве не имея компаса под рукой. Изготовить самодельный компас своими руками.

Объект исследования: компас

Гипотеза исследования:

Я предполагаю, что с помощью изготовленного из подручных средств компаса можно определить стороны горизонта в домашних условиях.

Методы исследования: поисковые, описательные, теоретические и практические.

Глава 1

Человек начал путешествовать очень давно. Большинство первых морских путешественников сбивалось с курса. Человек понял, что без специального прибора он обречен на долгие поиски верного пути. Так, был изобретен удивительное древнее изобретение компас для определения сторон горизонта.

Предположительно впервые он был создан в Древнем Китае ещё в III веке до нашей эры. Само слово «компас» произошло от древнебританского «compass», означавшего круг (см. рис.1 приложение № 1).

Китайцы знали, что магнит притягивает железо. Им было известно свойство магнита - указывать направление на север и на юг. Китайский компас представлял собой ложку с длинной ручкой, изготовленную из намагниченного железа. Ложку клали на гладкую деревянную подставку с делениями со знаками зодиака, раскручивали её, и она останавливалась. Выпуклая часть ложки легко вращалась по пластине. Черенок всегда указывал на юг. В таком виде китайский компас в ХII в. заимствовали арабы.

В ХIV в. Итальянец Флавио Джойя усовершенствовал этот прибор. Он надел магнитную стрелку на вертикальную шпильку. Это улучшило работу компаса. К стрелке была прикреплена картушка (лёгкий круг), разбитая на 16 румбов (см. рис.2 приложение № 2).

Спустя два столетия деление картушки составляло 32 румба. Уже к XVIII веку компас становится довольно сложным прибором, указывающим не только направление, но и время.

В нашей стране наиболее распространен компас системы Андрианова (см. рис.3 приложение № 3).

Он состоит из 5 частей: корпус компаса, визирное кольцо, магнитная стрелка, лимб (циферблат), зажим.

Правильно работающий компас всегда синей стрелкой смотрит на север, красная же, соответственно, показывает точно противоположно — на юг.

1.3 Принцип действия

Прежде чем использовать компас, его нужно проверить, положить его на горизонтальную поверхность и дождаться, пока стрелка замрёт, показывая, где север. Затем к прибору нужно поднести любой металлический предмет. Под воздействием магнита стрелка отклонится в его сторону. Убираем из поля действия металл и наблюдаем за нашей стрелкой.

Если наш компас исправный, то стрелочка непременно повернётся в исходное положение на север.

Глава 2: 2.1 Практическая часть. Ориентирование по местным природным признакам

Такие профессии, как геолог, летчик и моряк неразрывно связаны со знанием компаса.

Иногда в походе, лесу, важно знать точное направление пути, чтобы не заблудиться. Понять, где север, а где юг можно сориентироваться по местным признакам (см. рис.4,5,6,7,8 приложение № 4. ) Мхи и лишайники растут на стволах деревьев, пнях, камнях с северной стороны. У берез кора на южной стороне белее белая и чистая, чем с северной. Крона деревьев пышнее с южной стороны. Муравьи устраивают жилища на юг от дерева. Снег тает весной на склонах гор, обращенных к югу.

Но не все признаки бывают надежными, поэтому, чтобы правильно сориентироваться, надо при солнечной погоде в полдень стать спиной к солнцу так, чтобы тень была точно впереди человека. Тогда впереди у него будет - север, за спиной - юг, справа - восток, слева - запад (см. рис.9 приложение № 5).

2.2 Изготовление самодельного компаса

Существует множество способов изготовления простейшего компаса из подручных средств, в домашних и походных условиях. Рассмотрим подробно.

Для изготовления компаса понадобится иголка, бумага, ножницы, две бусины красного и синего цветов, и емкость с водой (см. рис.10,11,12,13 приложение № 6.) Игла будет выполнять функцию магнитной стрелки - указателя сторон света. Основанием для стрелки будет служить легкий плавучий материал, как, например, бумага.

В емкость среднего размера налейте воду. Иголку необходимо приложить к ножницам и интенсивно тереть в одном направлении. Так происходит процесс намагничивания (см. рис.14 приложение № 7) .

Из бумаги вырезать круг и проколоть нашей иголкой (см. рис.15 приложение № 7) . Нанизать на иглу бусины (см. рис.16 приложение № 7).

Поместите самодельный компас в емкость с водой (см. рис.17 приложение № 7) . Правильно сделанный компас должен какое-то время двигаться. Если он неподвижно стоит, кусочек металла необходимо намагнитить еще раз. Если вы все сделали правильно, поставленный на воду компас будет медленно вращаться. Когда импровизированная магнитная стрелка перестанет перемещаться, ее намагниченная сторона укажет на стороны света (юг - игла на конце закрепленной красной бусинкой, на север - соответственно синей) (см. рис.18 приложение № 7).

В походных условиях для изготовления компаса понадобится любой кусок металла: иголка, булавка, скрепка, металлическая проволока, все, что найдется под рукой. Основанием для стрелки будет служить легкий плавучий материал, как, например, губка, пробка, пенопласт, лист дерева.

Чтобы кусок металла начал выполнять функции указателя сторон света, его необходимо заострить и намагнитить о ткань, мех, железо. В крайнем случае, для намагничивания можно воспользоваться собственными волосами. Кусок металла необходимо приложить к выбранному предмету и интенсивно тереть в одном направлении и опустить металл в лужу. Намагниченный конец металла укажет на север.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе проведения своей исследовательской работы, я подтвердила свою гипотезу, что с помощью изготовленного из подручных средств компаса можно определить стороны горизонта в домашних условиях, узнала историю создания и устройства компаса. Научилась пользоваться этим сложным для меня прибором.

Считаю, что полученные знания позволят мне и ребятам с полной уверенностью определить стороны света в любом месте, независимо от погодных условий и времени суток.

В будущем, я планирую посещать школьный туристический спортивный кружок «Максимум», руководителем которого является учитель географии, член Российского географического общества Республики Башкортостан Юсупов Ильнур Гайнисламович. Благодаря ему, в нашей школе создается ассоциированная школа Российского географического общества.

Спасибо за внимание!

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

https://otvet.mail.ru/question/5173277

https://otvet.mail.ru/question/58499957

Дегтерев, Н. Д. Стрелочные магнитные компасы [Текст] / Н.Д. Дегтерев. - Ленинград, 1984

Зарапин, В.Г. Научные опыты на даче [Текст] / В.Г. Зарапин, Пьянникова О.О., Яковлева М.А. - Москва, 2014

Кожухов, В.П. и др. Магнитные компасы [Текст] / В.П. Кожухов. - Москва, 1981

Феоктистова, В.Ф., Исследовательская и проектная деятельность младших школьников. Рекомендации для учителя [Текст] / В.Ф. Феоктистова. - Волгоград: Издательство «Учитель», 2010

ПРИЛОЖЕНИЕ № 1. Древнее изобретение китайцев.

Рис. 1 Впервые он был создан в Древнем Китае в III веке до нашей эры

ПРИЛОЖЕНИЕ № 2. Прибор итальянца Флавио Джойя

Рис. 2 В ХIV в. Итальянец Флавио Джойя усовершенствовал этот прибор. Он надел магнитную стрелку на вертикальную шпильку. К стрелке прикрепил картушку (лёгкий круг), разбитую на 16 румбов.

ПРИЛОЖЕНИЕ № 3. Компас Андрианова

Рис. 3 Устройство компаса Андрианова

ПРИЛОЖЕНИЕ № 4. Ориентирование по местным признакам

Мхи и лишайники растут на стволах деревьев, пнях, камнях с северной стороны

У берез кора на южной стороне белее белая и чистая, чем с северной.

Крона деревьев пышнее с южной стороны.

Муравьи устраивают жилища на юг от дерева.

Снег тает весной на склонах гор, обращенных к югу.

ПРИЛОЖЕНИЕ № 5. Ориентирование при солнечной погоде

Рис. 9 В солнечную погоду в полдень нужно стать спиной к солнцу так, чтобы тень была точно впереди человека. Тогда впереди у него будет - север, за спиной - юг, справа - восток, слева - запад.

ПРИЛОЖЕНИЕ № 6. Для изготовления компаса необходимо

Рис. 10 Емкость с водой

Рис. 11 Ножницы

Рис. 12 Игла, две бусины красного и синего цветов

Рис.13 Бумага

ПРИЛОЖЕНИЕ № 7. Изготовление компаса в домашних условиях

Рис 14 Иголку интенсивно трем в одном направлении. Так происходит процесс

намагничивания.

Рис. 15 Из бумаги вырезаем круг и прокалываем нашей иголкой

Рис. 16 Нанизываем на иглу бусины

Рис. 17 Опускаем самодельный компас в емкость с водой.

Рис.18 Намагниченная сторона иглы всегда останавливается, точно указывая на север

Согласно 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.

На тщательно отполированную медную или деревянную пластину устанавливалась своей выпуклой частью так, чтобы черенок не касался пластины, а располагался свободно над ней. При этом ложка должна свободно вращаться вокруг оси своего основания.

На 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.

Таково было устройство самого древнего прибора, выполняющего функции компаса. В ХI веке в Китае появляется плавающая стрелка для компаса, выполненная из искусственного магнита. Обычно она изготавливалась в форме рыбки, которую опускали в сосуд с водой. В воде она свободно плавала, направляя голову в сторону юга. Китайские снабжались плавающими компасами. Их устанавливали на носу и на корме, чтобы капитанам было удобно ориентироваться в путешествии в любую погоду.

Таким 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 , чтобы защитить механизм от воздействия ветра. В середине XVI века магнитную стрелку стали помещать на острие в середину круга.

Значительно 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.

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.