Что такое компас и его свойства и противопоказания
Несмотря на существование современных навигаторов и электронных карт, компас до сих пор остается самым надежным прибором для ориентирования на местности и определения своего местоположения. Естественно, чтобы правильно пользоваться компасом, нужно знать, как он работает.
Этот вопрос мы и рассмотрим в сегодняшней статье. Из нее вы узнаете не только принципы работы и технические параметры компаса, но также ознакомитесь с его видами и вариантами использования прибора в условиях дикой природы.
Основные принципы как работает компас
Чтобы научиться ориентироваться на местности с помощью компаса, нужно четко понимать, по каким принципам он работает.
Практически любой компас состоит из корпуса с тонкой иглой по центру, на которой держится стрелка. Ее стороны окрашены в синий и красный цвет. Если прибор работает правильно, синяя стрелка всегда показывает на север, а красная, соответственно, на юг.
На корпус нанесена шкала из цифр, которая называется лимб. Она разделена на деления от 0 до 360, которые отвечают за градус поворота стрелки. Именно с помощью этой схемы и определяется местоположение в пространстве и дальнейшее направление движения. В зависимости от модели, на корпусе также могут стоять обозначения сторон света, выполненные русскими или английскими буквами (рисунок 1).
Рисунок 1. Внешне прибор отличается простотой
Простой компас оснащен специальным магнитом, который и дает стрелке возможность постоянно показывать на север. Проверить исправность прибора можно с помощью любого металлического предмета. Сначала компас кладут на любую ровную поверхность и дожидаются, пока стрелка придется в стабильное положение и укажет на север. Далее к прибору подносят металл. Если компас исправен, его стрелка отклонится в сторону, а когда металлический предмет уберут – вернется в исходное положение.
Такая особенность магнитного компаса позволяет достаточно точно определять свое положение в пространстве. Однако следует учитывать, что возле линий электропередач или железнодорожных путей прибор будет работать некорректно.
Технические параметры и механизм компаса
Человечество изобрело компас много веков назад, но этот вполне обычный прибор до сих пор считается одним из самых совершенных. Дело в том, что его намагниченная стрелка работает в точном соответствии с законами физики и разворачивается строго вдоль силовых линий Земли, окутанной магнитным полем.
Рисунок 2. Работа прибора основана на действии магнитного поля Земли
Несмотря на то, что сейчас на рынке появились более современные модели компасов, прибор по-прежнему работает по принципам, установленным нашими предками.
Рассмотрим механизм работы одной из самых распространенных моделей – компаса Адрианова:
- Корпус прибора обычно выполняют из пластика, но допускается и использование немагнитного металла.
- Корпус представляет собой циферблат с делениями от 0 до 360 градусов, что представляет собой полный охват окружности.
- Большинство моделей оснащены арретиром – специальным механическим рычажком, который удерживает стрелку. Перед определением местоположения его отпускают, и стрелка, под действием магнитного поля Земли, начинает указывать на север.
При этом важно учитывать и некоторые особенности работы с прибором, в частности места, где компас не работает. В первую очередь, чтобы точно определить свое местоположение и направление дальнейшего движения нужно держать прибор строго горизонтально. В идеале, его следует положить на плоскую поверхность, хотя в походных условиях это не всегда возможно. Кроме того, нельзя пользоваться компасом рядом с железнодорожными путями или линиями электропередач. Их излучение слишком сильное, и стрелка просто будет показывать неправильное направление (рисунок 2).
Разновидности приборов
Простая модель компаса, созданная нашими предками, была существенно усовершенствована современными учеными.
В данный момент выделяют такие разновидности прибора:
- Магнитный: в нем стрелка располагается вдоль силовых линий магнитного пола нашей планеты и указывается на южный и северный полюс. Определив север и юг, можно с легкостью установить расположение других сторон света и выбрать направление движения.
- Электронный (цифровой): в данном приборе традиционная магнитная стрелка заменена специальным датчиком, но и он определяет расположение севера и юга с помощью магнитного поля Земли. Для работы такого компаса нужны батарейки или переносной аккумулятор.
- Радиокомпас: часто используется в самолетах, так как этот прибор определяет направление не по магнитному полю Земли, а с помощью сигнала радиостанции с четко определенным местоположением. В данный момент эта модель считается устаревшей и ее заменяют более современными GPS-навигаторами.
- Спутниковый: работа прибора основана на сигналах, получаемых со спутников. С одной стороны это плюс, так как подобный компас позволяет максимально точно определить положение в пространстве. Но с другой стороны эта же особенность является и минусом, так как прибор станет абсолютно бесполезным, если сигнал со спутника пропадет.
Рисунок 3. Основные виды компасов: 1 — магнитный, 2 — электронный, 3 — радиокомпас, 4 — спутниковый
Также среди моделей выделяют электромагнитный и гирокомпас, работающих по другому принципу, но их конструкция слишком сложна и не подходит для применения в походных условиях. Определившись с видами компасов, стоит установить и то, как правильно ими пользоваться в различных ситуациях (рисунок 3).
Определение сторон света
Чаще всего компасы используют для определения расположения полюсов Земли, указывающих на основные стороны света – север и юг. Даже этой небольшой доли информации будет достаточно, чтобы определить свое примерное местоположение и составить маршрут дальнейшего движения (рисунок 4).
Чтобы определить стороны света с помощью этого прибора, нужно сделать следующее:
- Компас устанавливают на максимально ровную поверхность и отпускают рычажок, удерживающий стрелку в неподвижном состоянии.
- После этого стрелка начнет вращаться и постепенно остановиться. Ее синий конец будет указывать на север, а красный – на юг.
- Восток и запад будут располагаться, соответственно, справа и слева.
Рисунок 4. Определение сторон света — основная функция устройства
Определившись со сторонами света и зная примерное расположение своего пункта назначения, можно составить маршрут дальнейшего движения. Однако в процессе передвижения нужно периодически делать остановки и повторно сверять направление по компасу. В промежутках прибор желательно держать в специальном чехле, предварительно установив рычажок для фиксации стрелки.
Ориентирование на карте
Несмотря на то, что компас считается самым простым и точным прибором для определения сторон света, одного этого прибора может быть недостаточно для составления детального маршрута. Именно поэтому лучше использовать не только компас, но и карту местности (рисунок 5).
Обычная бумажная карта поможет учесть все возможные отклонения из-за особенностей рельефа и других факторов, способных повлиять на передвижение по пересеченной местности.
Чтобы точно составить маршрут, вам понадобится не только компас и карта, но также линейка и карандаш для нанесения необходимой разметки.
Дальнейшие действия по составлению маршрута выглядят так:
- Карту нужно расстелить на горизонтальной поверхности и отметить на ней все точки маршрута, включая его конечную цель.
- На карту кладут компас и снимают его стрелку с рычажка. Желательно использовать прибор с функцией поворота лимба. Так вам будет проще составить маршрут.
- Когда север, юг, восток и запад соответственно определены, нужно начать поворачивать карту так, чтобы обозначение севера на ней совпало с направлением стрелки.
- Далее прикладывайте линейку к карте так, чтобы ее линия совпадала с серединой лимба и первой точкой, отмеченной на карте. Далее нужно определить угол (в градусах) между севером и линейкой. Чтобы не запутаться, полученное значение лучше сразу записать на карте на выбранном отрезке пути. Если вы планируете возвращаться обратно тем же путем, лучше сразу же определить обратный азимут.
Рисунок 5. Использование карты и компаса поможет точно определить местоположение объекта
Аналогичным образом поступают для всех оставшихся точек маршрута. Дальше вам останется только двигаться по выбранному пути, периодически сверяясь с компасом. Если вы выполнили правильно все действия, вы никогда не заблудитесь.
Определение азимута
Даже с самым простым компасом в лесу можно определить не только расположение магнитных полюсов Земли, севера и юга, но и установить азимут – направление на выбранный объект на местности относительно направления на север (рисунок 6).
Чтобы определить этот показатель, нужно:
- Повернуть компас так, чтобы синий конец его стрелки указывал строго на север.
- От центра компаса проведите зрительную линию направления, по которому вы двигаетесь в данный момент.
- Эта визуальная линия, в комплексе с северным концом стрелки, образуют угол. Он и называется азимутом.
Рисунок 6. Определение азимута требует минимальных вычислений
Отсчет величины азимута ведется от нулевой отметки (северной стрелки) по движению часовой стрелки.
Если же вам необходимо двигаться по определенному азимуту, то сначала определите север, затем отмерьте на лимбе нужный угол (азимут) или просто найдите нужный показатель на шкале. Дальше останется только провести зрительную линию от центра компаса к этому показателю и двигаться по этому направлению.
Выбор направления и определение местоположения
Часто бывает, что компас в арсенале имеется, а карта местности отсутствует. Если вам нужно определить север, юг, восток и запад, чтобы определиться с направлением движения, манипуляции можно провести и просто с компасом, без топографической карты (рисунок 7).
Следует помнить, что без карты все передвижения по компасу будут приблизительными, но все же они помогут не заблудиться в незнакомой местности.
В качестве начального ориентира нужно взять какой-то крупный объект на местности, к примеру, реку или крупную автостраду. Основой ориентирования будут служить все те же стороны света, определенные с помощью компаса.
Рисунок 7. Направление движения также можно определить с помощью простого компаса
До начала движения нужно стать лицом к объекту отсчета и спиной к началу маршрута. Далее по компасу засекается примерное направление движения, к примеру, юго-восток. Это и будет направлением, по которому придется возвращаться обратно, так как движение вперед будет осуществляться в противоположном направлении, в нашем примере – на северо-запад.
Другими словами, если вы отправляетесь за грибами в незнакомый лес, просто двигайтесь по выбранному направлению, периодически сверяя свое местоположение по компасу. Когда вы захотите вернуться обратно, вам останется только развернуться, определить противоположное направление, и двигаться уже по нему. Это совершенно не гарантирует, что вы выйдете обратно к точке отсчета маршрута, но зато вы будете точно уверены, что не заблудитесь в зарослях.
Магнитный компас – выдающееся изобретение древнекитайских мыслителей. Естественно, в наши дни прибор используется не настолько часто, как в былые века. Однако туристам, пилотам и морякам без него иногда сложно обойтись. Что же представляет собой магнитный компас? В чем заключается принцип работы устройства? Каковы особенности его применения? Давайте вместе в это разберемся.
Краткий экскурс в историю
Прибор, который является прототипом современного магнитного компаса, был разработан еще в III веке до нашей эры. В это время китайским изобретателям удалось сконструировать устройство, которое указывало стороны света. Древнее приспособление состояло из магнетитовой ложки, что с одной стороны содержала выпуклую шарообразную часть, а с другой тонкий черенок. Элемент укладывался на отполированную медную пластину с разметкой в виде сторон света. Находясь в свободном вращении, черенок ложки всегда останавливался, указывая на юг.
Как видно, первый магнитный компас имел примитивное строение. Устройство обладало целой массой недостатков. Магнетит, из которого была изготовлена вращающаяся ложка, сложно поддавался обработке. В свою очередь, между выпуклой частью такого указателя направления и поверхностью размеченной пластины создавалось трение. Поэтому компас указывал на юг с существенными погрешностями.
Изобретение было основательно доработано в XI веке. Китайский ученый по имени Шэнь Гуа предложил использовать в качестве указателя сторон света намагниченную иголку. Последняя свободно закреплялась на тонкой шелковой нити. Факт того, что кончик иглы всегда указывает на юг, мыслитель объяснил несовпадением магнитных и географических меридиан.
В XIII веке магнитный компас стал широко применяться европейскими мореплавателями. Если поначалу прибор состоял лишь из намагниченной иглы, которая вращалась подвешенной на нити либо плавала в сосуде на кусочке древесины, то позже конструкцию начали помещать в корпус, закрытый стеклом.
Огромный вклад в совершенствование магнитного компаса внес итальянский изобретатель Флаво Джулио. Именно он предложил размещать подвижный магнитный указатель в середине круглого циферблата, который был разделен на отдельные сектора, согласно сторонам света. Позже стрелку компаса стали фиксировать на карданном подвесе, что способствовало получению более точных показателей во время качки на кораблях.
Принцип действия
В современном компасе магнитная стрелка зафиксирована на оси. Поскольку элемент находится в свободном движении, требуется выбор контрольного направления, от которого будет вестись движение к цели. В магнитном компасе таковым является условная линия, что соединяет Южный и Северный полюс планеты. При удержании прибора в статичном положении стрелка всегда будет останавливаться параллельно указанной линии. Отклонения указателя могут наблюдаться лишь поблизости магнитов либо металлических предметов.
Шкала компаса
В целях определения точных показателей магнитная стрелка компаса перемещается по так называемой картушке. Последняя представляет собой круговую шкалу, на которой содержится 360 делений. Каждое из них соответствует одному градусу. Отсчет ведется от нулевого значения согласно движению часовой стрелки. Указателю на север соответствует деление 0о. Восточное направление определяется по отметке в 90°. Юг можно идентифицировать по значению 180°, а на запад указывает деление 270°. Представленные значения называют основными компасными румбами. Именно по ним определяются стороны света.
Как проверить исправность компаса?
Чтобы определить работоспособность устройства, необходимо расположить компас в магнитном поле другого предмета. Это может быть металлическое изделие либо кусочек магнита. Важно, чтобы изначально стрелка компаса лежала параллельно линии оси север-юг.
Для проверки устройства необходимо уложить его на ровную поверхность, дождавшись остановки указателя направления. Далее достаточно поднести к компасу предмет с собственным магнитным полем. Как только стрелка начнет вращаться, нужно убрать вещь. Если затем указатель станет в исходную позицию, значит, компас работает исправно.
Применение компаса
Как использовать компас? Магнитное поле Земли позволяет найти правильные ориентиры в любой части света. Чтобы не заблудиться, достаточно отметить для самого себя отправную точку в начале движения. Это может быть любой ориентир, например, населенный пункт, автомобильная дорога, река. От отправной точки необходимо отойти на несколько десятков шагов в нужную сторону и развернуться. Далее останется положить компас на ровную поверхность и повернуть его так, чтобы стрелка лежала параллельно направлению север-юг. Как только это произойдет, станет видно, какой градус на шкале прибора соответствует стартовой точке, а какой целевому курсу. Эти числа необходимо запомнить, ведь они станут важны, если придется двигаться назад по этой условной линии.
Полезные советы
Существует ряд дельных рекомендаций по использованию компаса:
- При использовании магнитного прибора всегда нужно помнить о том, что на точности его показателей могут отразиться внешние факторы. Например, если в ходе определения координат за спиной у человека находится рюкзак, в котором содержится целая масса металлических предметов, стрелка, что должна указать на север, может давать сбои. Результатом станет хождение человека по кругу либо передвижение с существенным отклонением от цели.
- Пользуясь магнитным компасом, всегда нужно принимать во внимание наличие поблизости высоковольтных линий электрического напряжения. Чтобы избежать неточностей в показателях прибора, достаточно отойти от проводов на расстояние порядка 50 метров.
- Перед походом крайне важно проверить, все ли в порядке с компасом. Возможно, в ходе предыдущего использования прибор получил повреждения, которые помешают считыванию показателей.
В заключение
Вот мы и выяснили, что такое магнитный компас и как правильно пользоваться прибором. Чтобы всегда находить верное направление на незнакомой местности, важно регулярно упражняться с использованием такого устройства, тренировать наблюдательность и зрительную память.
Напоследок стоит отметить, что сегодня магнитными компасами продолжают пользоваться немногие люди. Ведь на смену таким некогда незаменимым приспособлениям пришли многофункциональные GPS-навигаторы, освоить которые гораздо проще. Однако позволить себе такие дорогостоящие устройства может не каждый. В то же время аккумуляторы электронных навигаторов нередко разряжаются в самый неподходящий момент. Именно в таких ситуациях на помощь придет старый добрый компас, с помощью которого можно отыскать дорогу домой.
Чем нас манит природа
Для чего люди выезжают на природу? Наверное, у каждого найдётся свой ответ на этот вопрос. Одни отправляются в лес с наступлением сезона сбора ягод и грибов. Другие ходят в походы в горы. Третьи любят отдыхать на свежем воздухе, жарить шашлыки и купаться в речке. А кто-то просто, устав от будничной суеты и приевшихся забот, выбирается подальше от людей, чтобы побыть наедине с природой, насладиться одиночеством или компанией близких людей. Причин выехать из загазованного шумного города может найтись множество.
Зачем нужен компас
Но в жизни ни в чём нельзя быть уверенным на 100%. И могут возникнуть такие обстоятельства, в которых срочно понадобится сориентироваться на местности, узнать, где находится север или юг, обрести контроль над ситуацией или что-либо подобное. И в таких случаях незаменимым помощником оказывается компас. Но все ли знают, как пользоваться компасом? К сожалению, нет. И это печально, ведь данный навык просто необходим каждому человеку в случае возникновения каких-либо форс-мажорных обстоятельств, где может пригодиться умение пользоваться данным прибором. В статье мы и поговорим об этом. Но сначала немного истории.
Возникновение компаса
Само слово “компас”, скорее всего, произошло от английского “compass”, которое в XIII-XIV вв. означало “круг”. Но точная этимология слова до сих пор не известна. Самым первым был магнитный компас. Его возникновение относят к Китаю времен правления династии Сун (960 – 1279 гг.). Использовали его для того, чтобы указать направление движения в пустынях. А первые упоминания о морском компасе появились в 1282 г. В Европе он появился предположительно в XII-XIII вв. Изначально он представлял собой опущенную в сосуд с водой магнитную стрелку, прикреплённую к пробке. В начале XIV в. он был усовершенствован итальянцем по имени Флавио Джойя. Стрелку он прикрепил к вертикальной шпильке и приспособил специальную катушку, разделённую на 16 румбов (делений). В XVI в. количество румбов увеличили до 32, а само устройство поместили в кардановый подвес для устранения влияния на компас корабельной качки. В XVII в. к компасу добавили пеленгатор – вращающуюся диаметральную линейку с указателями на концах.
Другие виды компасов
- Электромагнитный компас. Впервые был использован американским лётчиком Чарльзом Линдбергом во время его перелёта в 1927 г. через Атлантику. Для использования этого компаса требуются высокие скорости.
- Гирокомпас. Состоит из одного или нескольких гироскопов (устройств, реагирующих на изменение углов ориентации тел, на которых они установлены). Используется в основном в системах управления и навигации крупных судов. Указывает на географический Северный полюс, а не магнитный.
- Электронный компас. Создан по принципу определения точных координат через связь со спутниковыми системами навигации.
Принцип действия
В основу работы компаса положено взаимодействие поля магнитов компаса и магнитного поля Земли (его горизонтальной составляющей). Одноимённые полюса магнитов отталкиваются, разноимённые – притягиваются. Благодаря этому стрелка компаса и поворачивается.
Подготовка компаса к походу
Собираясь в поход, обязательно проверьте, как работает компас – правильно или нет. Нужно расположить его на горизонтальной, неподвижной и ровной поверхности и подождать, пока остановится стрелка. То, что показывает стрелка на циферблате, нужно записать на бумагу или запомнить. После этого необходимо взять магнит и поднести к стрелке. Через несколько секунд магнит убираем и снова ждём, пока стрелка остановится. Ещё раз замеряем результат и сравниваем с тем, что был записан первым. Если компас работает правильно, то стрелка займёт то же положение и покажет тот же результат. Проделать эту процедуру следует 4-5 раз подряд, поднося магнит каждый раз с разных сторон.
Как пользоваться компасом
- Необходимо снять компас с фиксатора, который не даёт его стрелке свободно перемещаться.
- Стрелка автоматически должна показать на север. Нужно повернуться так, чтобы значения “0” и ”360” соединились с направлением стрелки, которая указывает на Север. Если же компас имеет 2 стрелки, то на Север будет показывать синяя (также она и более короткая, а может быть в виде стрелы).
- Чтобы выбрать нужное направление для передвижения, нужно подсчитать угол, по которому необходимо двигаться относительно Севера, сверяясь по карте. На картах сверху всегда находится Север, снизу — Юг, слева — Запад, справа – Восток.
- Нужно обязательно зафиксировать компас после использования.
Ориентировка по азимуту
- Азимут – это угол между линией, указывающей на Север, и линией, указывающей на объект. Этот угол может быть от 0° до 360°.
- Сначала нужно сделать “привязку” к местности – найти объект (установить ориентир), который будет точкой отсчёта и точкой возврата. Это может быть ЛЭП (линия электропередач), река, роща и т.п.
- Далее следует направить метку на колбе компаса на выбранный ориентир и определить угол. Это и есть азимут. Его необходимо запомнить. Возвращаться следует, ориентируясь именно на него.
Ещё несколько советов, как пользоваться компасом
- Не используйте компас вблизи металлических предметов, магнитов, ЛЭП и других источников электромагнитных излучений.
- Залежи полезных ископаемых способствуют отклонению стрелки компаса.
- Магнитные бури временно искажают магнитное поле Земли.
- При вращении компаса не крутитесь сами.
- Не пытайтесь повернуть стрелку компаса искусственно, заклинивая её или наклоняя компас.
Компас-3D
Можно подумать, что это словосочетание имеет непосредственное отношение к теме данной статьи. Но на самом деле это впечатление обманчиво. “Компас-3D” – это приложение многодокументного интерфейса, позволяющее работать сразу с несколькими файлами одновременно. Состоит данный программный пакет из трёх частей: модуля по работе с 3D-моделями, чертежно-графического редактора и редактора текстовых документов и спецификаций. Как пользоваться “Компасом-3D” – проблема довольно сложная и требующая детального изучения и практики.
Заключение
Неважно, где вы живёте: в большом городе, в небольшой деревне или в домике на берегу моря. Потребность в том, чтобы быстро и грамотно сориентироваться на местности, может появиться в любой момент. Поэтому знание того, как пользоваться компасом – это отличный навык для любого человека, который в разы увеличивает шансы на благополучный финал любых, даже не очень приятных, приключений.