kompas

Kompas wskazuje pewien wyróżniony kierunek na powierzchni Ziemi, na ogół jest to kierunek północny.

Jeśli zawiesimy namagnesowaną igłę tak, żeby mogła swobodnie się obracać, to ustawi się wzdłuż linii wyznaczającej w przybliżeniu kierunek "północ-południe". 

Własności igły magnetycznej najdawniej znane były w Chinach, gdzie używano jej w postaci namagnesowanej łyżki na pewno od I wieku n.e., a niewykluczone, że jako sekret nadwornych magików już od II wieku p.n.e.

Po III wieku łyżka zaczęła przybierać postać igły magnetycznej. Początkowo wykorzystywano ją do celów magicznych, m.in. do wyszukiwania pomyślnych miejsc na lokalizację budowli.
Później Chińczycy wykorzystali kompas do nawigacji morskiej, gdy odkryli, że igła pozostawiona swobodnie zawsze ustawia się na kierunku północ-południe. W pierwszych kompasach wykorzystywano magnetyczne właściwości czarno zabarwionego tlenku żelaza - magnetytu. Igły magnetytowe miały najczęściej kształt figurek.łyżka magnesowa

Między VII a X wiekiem odkryto zjawisko deklinacji magnetycznej (zaobserwowane na Zachodzie dopiero w XVI wieku.), czyli kąt odchylenia się igły kompasu od rzeczywistego kierunku północnego, na skutek rozbieżności pomiędzy biegunem geograficznym i biegunem magnetycznym Ziemi.
Pierwszy opis kompasu niemal w dzisiejszej postaci dał w 1088 roku uczony chiński Szen Kua. Wiemy też, że w XI wieku Chińczycy używali kompasu na wojnie i wiedzieli, jak magnesować igłę bez magnesu.
Chińska encyklopedia z roku 1040 naszej ery, opisuje sposób sporządzenia igły magnetycznej, która może być używana w celu odszukiwania kierunku północnego. Co prawda pierwsze chińskie kompasy były zwykłymi kawałkami magnetytu (naturalna magnetyczna ruda żelaza), jednak szybko nauczono się magnetyzować samo żelazo, uderzając nim w magnetyt. W ten sposób porządkowano rozrzucone dotąd bezładnie w żelazie domeny ferromagnetyczne, tak że ich bieguny magnetyczne leżały w jednym kierunku. Innym sposobem było rozgrzanie żelaza, a następnie pozostawienie go do ostygnięcia w polu magnetycznym innego magnesu. Wskutek temperatury, domeny ferromagnetyczne uzyskały możliwość swobodnego obrotu, a pole magnetyczne ułożyło je w jednej linii. Po schłodzeniu domeny nie miały już możliwości ruchu i pozostawały uporządkowane, dzięki czemu żelazo nabierało właściwości magnetycznych.

W tym okresie nadawano zwykle igle magnetycznej postać rybki pływającej w naczyniu z wodą. Źródła chińskie z Kantonu mówią o posługiwaniu się kompasem w nawigacji morskiej na początku XII wieku. Szerokie zastosowanie znalazł także kompas mechaniczny. kompas wózkowyBył to rodzaj dwukołowego drewnianego wozu, z figurką na szczycie. Figurka była tak połączona z kołami, że bez względu na to, w którą stronę jechał wózek, figurka zawsze pokazywała kierunek południowy. Dla Chińczyków był to główny kierunek świata. Kompas wózkowy powszechnie wykorzystywany był przez armię chińską i stanowił idealne rozwiązanie dla przemieszczających się oddziałów cesarskich. W okresie dynastii Song powstała nawet tzw. Szkoła Kompasu.

W Europie kompas pojawił się dopiero w końcu XII wieku. Co ciekawe, wynalazek ten nie dotarł na nasz kontynent za pośrednictwem Arabów, tradycyjną ówcześnie drogą, jeżeli chodzi o chińskie nowinki. Pierwsza wiadomość o stosowaniu kompasu przez żeglarzy na Morzu Śródziemnym pochodzi z 1190 roku. Kompas został szybko przyswojony przez żeglarzy europejskich i stał się jedną z głównych (obok steru zawiasowego) zdobyczy technicznych, które umożliwiły żeglugę pełnomorską i doprowadziły do epoki wielkich odkryć geograficznych. Około 1269 roku francuski badacz i naukowiec Petrus Peregrinus, wprowadził kompas z podziałem tarczy na 360 stopni.

Do tradycyjnej konstrukcji kompasu Włoch Flavio Gioja wprowadził tzw. różę wiatrów (około roku 1300). Od tej pory kompasy żeglarskie używane były w Południowej Europie, w Skandynawii i na Islandii. Do podstawowej konstrukcji takiego kompasu wprowadzono dwie istotne innowacje. Pierwsza polegała na tym, że urządzenie zostało zamocowane na pierścieniowym zawieszeniu przegubowym. Dzięki temu kompas pozostawał w pozycji poziomej niezależnie od kołysania statku. Drugą modyfikacją było wprowadzenie skali kompasu - dysku z zaznaczoną podziałką kątową od 0° do 360°, w której początek i koniec znajdował się w punkcie odpowiadającym północy. Skalą można było obracać w celu ustawienia tego punktu dokładnie naprzeciw igły. Kierunek, w jakim płynął statek można było następnie z łatwością odczytać ze skali. Przed wprowadzeniem obrotowej skali, igła magnetyczna stanowiła raczej mało dokładny wskaźnik kierunku i nawigatorzy musieli polegać głównie na innych czynnikach, jak linia brzegowa lub położenie słońca, księżyca i gwiazd.
kompasTaką rozbudowaną wersję kompasu (z wbudowanym celownikiem) nazywamy busolą.

Na ilustracji obok, wczesny XVIII-wieczny kompas żeglarski ze swobodnie zawieszoną igłą. Kompasy z tamtych czasów miały na tarczy możliwie najmniejszą liczbę liter (żeglarz nie musiał być piśmienny), lecz za to wskaźniki kierunków północnego i wschodniego były ornamentowane. W XVIII wieku prawie wszystkie kieszonkowe zegary słoneczne wyposażano w kompasy.
W 1911 roku Amerykanin Elmer A. Sperry wynalazł kompas bąkowy, czyli żyrokompas, który wykorzystuje się w aparaturze automatycznego kierowania ruchem samolotów.

W nowoczesnej nawigacji morskiej i lotniczej, zamiast kompasu magnetycznego stosuje się inercyjne systemy nawigacji wykorzystujące lasery, oraz różnego rodzaju żyrokompasy i radiokompasy, pozwalające ustalić położenie okrętu poprzez namiary kilku specjalnych radiostacji, tzw. radiolatarni 

Testy z BRD | Znaki drogowe | BRD 24 | Karta rowerowa | Karta rowerowa - to proste | Wiersze miłosne | 1000 pytań