Почему стрелка компаса всегда показывает на север?
Когда отец подарил мне компас, я не мог поверить в то, что его стрелка всегда показывает на север. Странный прибор, внешне напоминающий часы, казался мне просто красивой игрушкой. Но мама, бабушка и сестра подтвердили его чудодейственные свойства. Первичное недоверие превратилось в неописуемый восторг. Мне захотелось как можно скорее попасть в школу, чтобы показать одноклассникам свой «магический механизм».
Стрелка компаса постоянно указывает на север
В школе меня ждало горькое разочарование. Оказалось, что механизм является магнитом, а его волшебные свойства — это выдумки отца. Учитель рассказал, что планета Земля также является магнитом, пускай и слабым. А самые сильные магнитные заряды расположены на Северном и Южном полюсах. Именно они и притягивают верхнюю стрелку на север, а нижнюю — на юг.
Как появилась «стрелка, показывающая на север»
Первые компасы изобрели китайцы. Позже их переняли арабы, итальянцы и другие мореплаватели мира. Но вплоть до XIV в. компас оставался сложным и неточным приспособлением. Все изменилось после того, как итальянский бедняк Флавио Джойя попросил руку и сердце дочери богатого рыбака. Будучи известным балагуром, отец девушки повелел юноше проплыть на лодке милю, направляясь строго по прямой линии. Более того — это путешествие нужно было совершить ночью или при густом тумане.
Задача была невыполнимой. Даже Синдбад-мореход не смог бы определить верное направление без ориентиров. Все ждали, что Флавио сдастся. Но герой стал искать другой путь. Он укрепил магнитный камень на плоской пробке, установил в его основе диск с делениями, проткнул образованную катушку вертикальной осью с острыми концами и поместил свою конструкцию в воду. Так был создан первый портативный компас. Это повлекло за собою сразу 3 важных события:
- Флавио выполнил «невыполнимую задачу»;
- влюбленные поженились;
- мир получил устройство, стрелка которого всегда показывает на север.
Позже благодарные итальянцы воздвигли Флавио сразу 2 памятника — в Неаполе и в городе Амальфи.
В школьные годы наш класс часто ходил в походы вместе с учителем. И, несмотря на то, что в старших классах у многих был телефон с GPS, компас оставался верным попутчиком, ведь он не может разрядиться или выключиться от холода. И хотя то, что показывает компас, понятно, меня всегда интересовал принцип его работы и вопрос о том, что же заставляет этот маленький прибор всегда точно указывать на север?
Принцип работы компаса
Наша планета является очень большим магнитом. Магнитное поле защищает нас от мощной космической радиации. Поэтому, например, многие искусственные спутники запускаются на высоты, не выходящие за границу этого поля, что позволяет им не страдать от губительных солнечных «ветров».
Стрелка компаса является маленьким чувствительным магнитом. Который, как и положено, тянется к противоположной от источника магнитного поля части. На нашей планете источником этого поля является южный магнитный полюс. А стрелка указывает на север.
Неточность компаса
Самым интересным фактом является то, что магнитные полюса земли сильно смещены относительно полюсов географических. Из-за этого на самом деле стрелка показывает на остров Соммерсет, удалённый более чем на две тысячи километров от настоящего северного полюса.
И полюса продолжают перемещаться, этот процесс идёт всё быстрее, и к 2050 году стрелка компаса начнёт показывать на город Салехард. Плюсом этого является то, что северное сияние станет чаще заглядывать на территорию России и будет радовать даже обитателей центральных регионов.
Где компас показывает на юг
Как я недавно узнал, на площади между северным географическим и северным магнитным полюсами, стрелка, будучи направленной в сторону магнитного полюса, отворачивается от настоящего севера, указывая в сторону юга. Существует и несколько аномальных зон, из которых самые крупные находятся:
- на севере Канады;
- на водоразделе Енисея и Лены;
- у берегов Бразилии.
Вот и получается, что точный и незаменимый попутчик, компас, иногда может подводить. Но я всё равно продолжаю брать его с собой в походы и путешествия!
Я в своей жизни на практике довольно редко использую компас. Но, несмотря на это, я не считаю, что это совсем бесполезный предмет. Скорее, очень даже востребованный, ведь и моряки, и военные, и многие другие пользуются им чуть ли не на постоянной основе. Я хочу разобрать принцип работы компаса.
Стороны нашего света
Всем известно, что существует четыре направления, а именно:
- север;
- восток;
- юг;
- запад.
То, где находятся эти полюса, определяется земными полюсами, но это касается юга и, соответственно, севера. А как быть с востоком и его противоположностью - западом? Как раз благодаря нашему Солнцу мы можем понять, где находится та или иная часть света. Ведь мы знаем, что на востоке появляется Солнце из-за горизонта каждое утро, а на западе, наоборот, скрывается и сменяется на ночную тьму.
Определение положения человека в пространстве
Все вышеуказанные стороны с древних времен, как-никак, являлись основным ориентиром для человека. Южную сторону он определял, учитывая, где находится Солнце. А вот как раз восток и запад по местам восхода нашей главной звезды и заката за видимую черту Земли. Остается северное направление. Как же можно было определить его? Для этого стоило обратить внимание на небо, а именно - на одну звезду, которая имеет название Полярная. Сейчас на картах сверху располагается север, соответственно, в нижней части - юг, и по сторонам: восток с правой стороны, и с левой - запад.
Стрелка компаса всегда указывает север
Этот способ довольно прост - использование компаса. Это такое приспособление, которое очень облегчает для человека ориентирование на местности. Принцип работы заключается в том, что магнит указывает на земные север и юг, а также запад и, соответственно, восток. Компасы разделяют на разные виды:
- астрономический;
- магнитный;
- радиокомпас.
Видов большое количество, но эти три основные.
Учитывая, что стандартный компас содержит магнитную стрелку, то под действием магнитного поля нашей планеты в северном земном полушарии стрелка показывает на север, а в южном - наоборот, на юг.
Когда я была маленькая, мы с папой часто ходили в лес за грибами, ягодами, да и просто погулять. С собой мы всегда брали компас. Еще тогда папа объяснил мне принцип его работы. Сначала я восприняла новую для себя информацию на веру, а через некоторое время задумалась, почему стрелка компаса направлена именно на север, и может ли она изменить свое направление?
Каким образом работает компас
Это устройство оснащено магнитом. Принцип его работы основан на притяжении-отталкивании магнитных полюсов. Попробую объяснить на доступном языке. Стрелка в компасе – это очень легкий магнит. Планета, на которой мы с вами живем, - тоже магнит, но уже огромный и массивный. Еще со школьной скамьи известно, что полюса магнитов с разными зарядами имеют особенность притягиваться друг к другу. Именно этим и объясняется тот факт, что стрелка компаса направлена на север.
Может ли стрелка компаса изменить направление
Вот еще один вопрос, заинтересовавший меня: может ли компас обмануть? Любой механический прибор может подвести, компас не исключение…
Однако, компас указывает неверное направление только в нескольких случаях:
- Если в непосредственной близости от него имеются сторонние магниты, способные отклонить стрелку.
- Если рядом расположен какой-либо электронный гаджет, создающий вокруг себя электромагнитное поле, влияющее на показания компаса.
- Высокая солнечная активность: магнитные бури, солнечный ветер.
- Если попытаться воспользоваться им в зонах с магнитными аномалиями.
На Земле есть несколько таких зон. Наверно, каждый из вас слышал о Курской магнитной аномалии, где напряженность магнитного поля в несколько раз превышает норму. Здесь компасы попросту сходят с ума!
Менее известная, но, на мой взгляд, еще более интересная такая зона расположена в Волгограде. Она называется Медведицкая гряда. Это действительно аномальное место. Его особенность не только в том, что тут врут компасы. Гряда обладает способностью притягивать молнии, а под землей на глубине около 30 метро, неизвестно кем вырыты широкие тоннели.
Думаю, меня прекрасно поймут те, у кого есть дети. Ежедневно приходится отвечать на массу вопросов, и вчерашний день не стал исключением. «Почему стрелочка компаса показывает на север?» — услышал я и приступил к поиску ответа. Поскольку информация еще свежа, постараюсь облегчить ее поиск другим родителям. :)
Что такое компас
Кто не видел этой вещицы? Чем-то напоминает часы с одной стрелкой, однако как их не крути — стрелка с упрямством всегда показывает в одну сторону. В Средневековье обладатель такого прибора рисковал бы попасть на костер как колдун, однако в этом нет никакого колдовства. Все дело в том, что стрелка — магнит, что свободно вращается на игле. Прибор работает по принципу отталкивания-притяжения магнитов — противоположные притягиваются, а одноименные стремятся оттолкнуться. Планета, на которой мы живем, по сути — огромных размеров магнит. Несмотря на то, что его сила не так велика, все-таки этого вполне достаточно для того, чтобы легкая стрелочка попадала в поле его воздействия. А так как большая часть магнитных зарядов расположена в районе полюсов, то стрелочка указывает на полюс, привлекаемая его противоположным зарядом.
На самом деле, говорить, что стрелка всегда указывает на север, не совсем правильно. Цель, на которую «наводится» стрелка — точка, которая удалена приблизительно на 2000 километров от географического полюса — остров Сомерсет. Помимо этого факта, при использовании прибора, необходимо учитывать погрешность, которая может быть вызвана:
- металлом либо магнитом, что находятся неподалеку от прибора;
- залежами руды;
- электромагнитным полем электронных приборов;
- магнитной бурей.
Интересные факты о магнитном поле
Ученые выяснили, что каждые 10 лет оно ослабевает в среднем на 0,6%. Согласно подсчетам, через несколько тысячелетий оно абсолютно исчезнет. Существует теория, согласно которой в этот момент наша планета поменяет магнитные полюса, а затем поле вновь станет нарастать. Предполагается, что подобное уже неоднократно случалось в истории Земли.
У пернатых есть свой «компас» помогающий им ориентироваться при совершении дальних перелетов. Как выяснили ученые, он представляет собой ткань с кристалликами магнетита, а расположен он в области глаз.
Разглядывая свой старенький компас, доставшийся мне по наследству, я задумался: "Почему же он всегда указывает на Север? Какие силы заставляют его это делать?" Найти ответ на вопрос мне помогла советская энциклопедия, которая содержала ответы на самые разные вопросы. Итак...
Почему же компас всегда указывает на Север
Всё дело в том, что наша планета окружена магнитным полем, которое поддерживается подземными источниками. А одна из стрелок компаса всегда намагничена. И поле Земли заставляет указанную стрелку всегда смотреть на Север.
Таким образом, сама планета играет роль гигантского магнита, максимум зарядов которого находится на Северном и Южном магнитом полюсе.
Многие компасы обладают двойной магнитной стрелкой (намагничена с обоих концов). Здесь, в отличие от компаса выше, каждая стрелка «тянется» к своей стороне света. Хотя на результат это и не сказывается: компас всегда показывает правильное направление на Север.
Стоит обратить внимание на то, что компас начинает давать неверные сведения при нахождении рядом с ним каких-либо магнитов (а в частности, других компасов).
История компаса
Само устройство было изобретёно в Китае ещё во времена династии Сун. Его задача была указывать направления для путешествия в пустынях.
В Европе компас был разработан в период 12-13 века. Его устройство было весьма простым: магнитная стрелка, будучи закреплённой на пробке, находится в сосуде с водой. Такой компас работал достаточно правильно, но уже в начале 14 века был значительно улучшен: магнитную стрелку надели на вертикальную шпильку, к самой стрелке прикрепили картушу (разделённую на 16 румбов).
А затем, в 16 веке для мореплавателей компас был разделён на 32 румба и размещался на кардановом подвесе (чтобы снизить влияние морской качки).
На сегодняшний день изобретено много разных видов компасов, которые применяются в своих сферах. В качестве примера можно привести:
- гирокомпас;
- радиокомпас;
- астрономический компас;
- спутниковый компас;
- и электромагнитный компас.
И множество других. Ведь даже несмотря на своё простое устройство, компас остаётся незаменимым предметом для путешественников.
Земля имеет два магнитных полюса - северный и южный. Стрелка компаса тоже является небольшим магнитом и направления магнитных полей стрелки всегда совпадает с направлениями магнитных полей земли. Поэтому в любом месте Земли стрелка будет показывать одно направление - на Север. Исключение может быть в местах магнитных аномалий - где есть существенные магнитные поля (например места залежи железной руды).