Bússola no mundo moderno: uma coisa necessária ou um item obsoleto. História da bússola

Instruções

A ideia de criar uma bússola pertence aos antigos chineses. No século III aC. um dos filósofos chineses descreveu a bússola da época da seguinte forma. Era uma colher para servir magnetita, de cabo fino e parte esférica convexa bem polida. A colher repousava com sua parte convexa na mesma superfície cuidadosamente polida de um prato de cobre ou madeira, enquanto o cabo do prato não tocava, mas pendia livremente acima dele. Desta forma, a colher poderia girar em torno de sua base convexa. Na própria placa, os pontos cardeais foram desenhados na forma de signos do zodíaco. Se você empurrasse especificamente o cabo da colher, ele começava a girar e, quando parava, o cabo sempre apontava exatamente para o sul.

Todos na China do século 11 criaram uma agulha de bússola flutuante. Era feito de um ímã artificial, geralmente em forma de peixe. Ela era colocada em uma embarcação com água, onde flutuava livremente, e quando parava também sempre apontava a cabeça para o sul. Outras formas de bússola foram inventadas no mesmo século pelo cientista chinês Shen Gua. Ele propôs magnetizar uma agulha de costura comum em um ímã natural e, em seguida, prender essa agulha no centro do corpo a um fio de seda usando cera. Isto resultou em menos rotação da agulha do que na água e, portanto, a bússola mostrou uma direção mais precisa. Outro modelo proposto pelo cientista envolvia a fixação não em um fio de seda, mas em um grampo de cabelo, que lembra mais forma moderna bússola.

Quase todos os navios chineses do XI tinham bússolas flutuantes instaladas. É desta forma que se espalham pelo mundo. Eles foram adotados pela primeira vez pelos árabes no século XII. Mais tarde, a agulha magnética tornou-se conhecida em países europeus: primeiro - na Itália, depois - em Portugal, Espanha, França, depois - na Inglaterra e na Alemanha. No início, uma agulha magnetizada num pedaço de madeira ou cortiça flutuava num recipiente com água, depois descobriram como cobrir o recipiente com vidro, e mais tarde descobriram colocar uma agulha magnética num ponto no centro de um círculo de papel. Em seguida, a bússola foi aprimorada pelos italianos, foi-lhe acrescentada uma bobina, que foi dividida em 16 (depois 32) setores iguais indicando as direções cardeais (primeiros 4 e depois 8 setores para cada lado).

Desenvolvimento adicional a ciência e a tecnologia permitiram criar uma versão eletromagnética da bússola, mais avançada no sentido de que não prevê desvios devido à presença de peças ferromagnéticas no veículo em que é usado. Em 1908, o engenheiro alemão G. Anschutz-Kampfe criou um protótipo de girobússola, cuja vantagem era indicar a direção não para o pólo norte magnético, mas para o verdadeiro pólo geográfico. A bússola giroscópica é quase universalmente usada para navegação e controle de grandes embarcações marítimas. A era moderna das novas tecnologias informáticas permitiu a criação de uma bússola electrónica, cuja criação está associada principalmente ao desenvolvimento de um sistema de navegação por satélite.

A bússola é o dispositivo de navegação mais simples e antigo. Navegar no terreno usando uma bússola é simples: a seta magnetizada sempre aponta para o norte. O dispositivo conhecido por todos os alunos tem um comprimento muito longo e história interessante.

Olhando para as bússolas astronômicas ou de rádio modernas, é difícil imaginar que seu protótipo - um pedaço de minério magnético que as pessoas inventaram para usar para encontrar direções - tenha surgido muito antes do nascimento de Cristo.

E novamente os chineses

Como muitas outras invenções que a humanidade utiliza até hoje, a bússola foi inventada pelos antigos chineses. Segundo algumas fontes, as bússolas pré-históricas surgiram três milênios aC, segundo outras - não antes do século II aC.

A primeira versão é baseada mais em mitos do que em fatos históricos. Na China, é reverenciado o imperador Huang Di, que governou o país por volta de 2.600 aC. Ele é creditado com a invenção da primeira bússola, com a ajuda da qual o governante encontrou seu caminho no deserto e salvou seu exército da morte certa. No entanto, não existem informações historicamente confiáveis sobre essa pessoa.

Outra hipótese afirma que durante a Dinastia Han (séculos I-II a.C.), os chineses já utilizavam uma bússola. Essa bússola era um objeto magnetizado de base semicircular que girava, apontando sempre para um lado do mundo.

É sabido que durante a Dinastia Song (nos séculos 10 a 13 dC), os chineses tinham bússolas que usavam para orientação nos desertos.

Maior difusão da bússola

Dos chineses a bússola chegou aos árabes. Os árabes eram bons marinheiros; precisavam de auxílios à navegação, por isso gostaram da ideia de uma bússola. A bússola árabe do século XIII era um objeto magnetizado que era mergulhado em um recipiente com água. A força de atrito mínima permitiu que o objeto se movesse livremente, girando em uma das direções cardeais. Desta forma, o protótipo da bússola moderna chegou aos europeus.

Os navegadores europeus precisavam de um dispositivo de navegação e rapidamente melhoraram o dispositivo árabe. O inventor da bússola europeia, que não só indica a direção norte-sul, mas permite navegar com mais precisão até os pontos cardeais, é o italiano Flavio Gioia. Ele dividiu o mostrador da bússola em 16 divisões.

Além disso, Gioia finalmente instalou a flecha em um pino fino (essa ideia já havia sido usada em alguns modelos de bússolas) e, para diminuir a força de atrito no eixo, despejou água na tigela. Isso aconteceu no século XIV. Desde então, o design da bússola sofreu mudanças significativas, mas o design de Joya é usado em todas as bússolas magnéticas modernas até hoje.

Tipos modernos de bússolas

Para usar em várias indústrias Vários tipos de bússola foram desenvolvidos.

Bússolas magnéticas baseado em ação campo magnético Terra. O elemento magnetizado ocupa sempre uma posição paralela aos meridianos e aponta para os pólos magnéticos do planeta. Um modelo de sucesso de bússola magnética é a bússola inventada por nosso compatriota, o talentoso engenheiro Adrianov e que leva seu nome.

Esta é uma bússola bem conhecida com uma flecha que pode ser parada usando uma rolha. Para uma orientação precisa, a bússola de Adrianov está equipada com uma escala e duas setas adicionais (mira frontal e traseira).

Bússola eletromagnética usa o fenômeno da indução eletromagnética. Nessas bússolas, o estator (parte fixa) é a terra e o rotor (parte móvel) é uma estrutura com enrolamento. Bússolas eletromagnéticas são utilizadas em aviões e navios porque evitam o efeito de magnetização da caixa metálica e minimizam erros.

Bússola giroscópica baseia-se no uso de um dispositivo especial - um giroscópio, e se distingue por apontar não para o pólo magnético, mas para o pólo geográfico. Uma invenção dos engenheiros alemães no início do século XX.

Bússolas eletrônicas criado nas últimas décadas. Na verdade, não se trata de bússolas, mas de dispositivos que captam sinais de satélites e mostram a direção por meio de um sistema de navegação por satélite.

Segundo dados históricos, a invenção da bússola ocorreu durante o reinado da dinastia Song chinesa e esteve associada à necessidade de navegar no deserto. No século III aC. O filósofo chinês Hen Fei-tzu descreveu o desenho da bússola de sua época da seguinte forma: era uma colher esférica, cuidadosamente polida na parte convexa, composta de magnetita com cabo fino.

Foi instalado sobre uma placa de cobre ou madeira cuidadosamente polida com sua parte convexa para que a alça não tocasse a placa, mas ficasse livremente acima dela. Neste caso, a colher deve girar livremente em torno do eixo de sua base.

As designações das direções cardeais são aplicadas à placa, representando signos do zodíaco. A colher foi girada empurrando a alça da haste. Quando a colher para, o cabo, que funciona como uma agulha magnética, aponta exatamente para o sul.

Essa era a estrutura do mais antigo dispositivo que desempenhava as funções de uma bússola. No século 11, uma agulha flutuante de bússola feita de um ímã artificial apareceu na China. Geralmente era feito em forma de peixe, que era mergulhado em uma vasilha com água. Ela nadou livremente na água, apontando a cabeça para o sul. Os chineses estavam equipados com bússolas flutuantes. Eles foram instalados na proa e na popa para facilitar a navegação dos capitães em qualquer clima.

Esta bússola chegou aos árabes no século XII, e em início do XIII séculos - antes dos europeus. Os marinheiros italianos foram os primeiros a adotar a “agulha flutuante” dos árabes, mais tarde - dos espanhóis, portugueses e franceses, e ainda mais tarde - dos alemães e dos ingleses. Inicialmente, a bússola era uma agulha magnetizada e um pedaço de madeira flutuando em um recipiente com água. Logo a embarcação começou a ser coberta para proteger o mecanismo dos efeitos do vento. Em meados do século XVI, a agulha magnética passou a ser colocada na ponta, no meio do círculo.

A bússola adquiriu uma aparência significativamente melhorada em início do XIV século graças ao italiano Flavio Gioia. Ele colocou a agulha magnética em um alfinete vertical, e a agulha anexado a um círculo de luz - um cartão dividido ao longo da circunferência em 16 pontos. E no século XVI, o cartão e a caixa com a flecha foram colocados em um gimbal para evitar a influência da inclinação do navio nas leituras da bússola.

O texto da obra é postado sem imagens e fórmulas.
Versão completa o trabalho está disponível na aba "Arquivos de Trabalho" em formato PDF

Se você fizer uma caminhada, você atravessa um rio,

À esquerda e na encosta - Expanda seus horizontes

Leve-me com você, eu te trarei para casa

Eu conheço o norte, eu conheço o sul - Você não vai se perder, meu amigo.

(Samuel Marshak)

Na lição do mundo circundante, compreendemos os segredos da nossa casa comum - o maravilhoso planeta Terra. Ao estudar a seção “Como as pessoas entendem o mundo”, o tópico “Dispositivos e Ferramentas”, me interessei pela pergunta do livro “Que outros dispositivos você conhece?” E me lembrei da bússola.

Objetivo do trabalho: Perceba a importância da descoberta da bússola pelo homem e seu papel no desenvolvimento da civilização

Tarefas:

Estude literatura adicional. Aprenda a navegar no espaço sem uma bússola à mão. Faça uma bússola caseira com suas próprias mãos.

Objeto de estudo: bússola

Pesquisar hipóteses:

Presumo que com a ajuda de uma bússola feita de materiais improvisados, você possa determinar os lados do horizonte em casa.

Métodos de pesquisa: exploratório, descritivo, teórico e prático.

Capítulo 1

O homem começou a viajar há muito tempo. A maioria dos primeiros viajantes marítimos se extraviou. O homem percebeu que sem um dispositivo especial estava condenado a longa pesquisa o caminho certo. Assim, uma incrível invenção antiga, a bússola, foi inventada para determinar os lados do horizonte.

Presumivelmente, foi criado pela primeira vez em China antiga no século III aC. A própria palavra “bússola” vem da antiga “bússola” britânica, que significa círculo (ver Fig. 1 Apêndice No. 1).

Os chineses sabiam que um ímã atrai ferro. Eles conheciam a propriedade de um ímã - indicar a direção do norte e do sul. A bússola chinesa era uma colher de cabo longo feita de ferro magnetizado. A colher foi colocada sobre uma superfície lisa suporte de madeira com divisões com signos do zodíaco, eles giraram e parou. A parte convexa da colher girava facilmente no prato. O talo sempre apontava para o sul. Nesta forma, a bússola chinesa no século XII. emprestado pelos árabes.

No século XIV O italiano Flavio Gioia melhorou este aparelho. Ele colocou a agulha magnética no pino vertical. Isso melhorou o desempenho da bússola. Um cartão (círculo claro) foi anexado à seta, dividido em 16 pontas (ver Fig. 2 Apêndice No. 2).

Dois séculos depois, a divisão do card era de 32 pontos. Já por Século XVIII A bússola torna-se um dispositivo bastante complexo, indicando não apenas a direção, mas também a hora.

Em nosso país, a bússola mais comum é o sistema Andrianov. (ver Fig. 3 Apêndice No. 3).

Consiste em 5 partes: corpo da bússola, anel de mira, agulha magnética, mostrador (mostrador), pinça.

Uma bússola funcionando corretamente sempre tem uma seta azul apontando para o norte, enquanto uma seta vermelha, respectivamente, aponta exatamente o oposto - para o sul.

1.3 Princípio de funcionamento

Antes de usar a bússola, é preciso verificá-la, colocá-la sobre uma superfície horizontal e esperar até que a agulha congele, mostrando onde fica o norte. Então você precisa trazer qualquer objeto de metal para o dispositivo. Sob a influência de um ímã, a flecha se desviará em sua direção. Retiramos o metal do campo de ação e observamos nossa flecha.

Se nossa bússola estiver funcionando corretamente, a seta certamente retornará à sua posição original ao norte.

Capítulo 2: 2.1 Parte prática. Orientação baseada nas características naturais locais

Profissões como geólogo, piloto e marinheiro estão intimamente ligadas ao conhecimento da bússola .

Às vezes, durante uma caminhada ou na floresta, é importante saber a direção exata do caminho para não se perder. Você pode entender onde fica o norte e onde fica o sul usando sinais locais (ver Fig. 4,5,6,7,8 Apêndice No. 4. ) Musgos e líquenes crescem em troncos de árvores, tocos e pedras no lado norte. As bétulas têm casca mais branca e limpa no lado sul do que no lado norte. A copa das árvores é mais luxuriante no lado sul. As formigas fazem suas casas ao sul da árvore. A neve derrete na primavera nas encostas das montanhas voltadas para o sul.

Mas nem todos os sinais são confiáveis, portanto, para se orientar corretamente, em dias de sol ao meio-dia, é necessário ficar de costas para o sol para que a sombra fique exatamente na frente da pessoa. Então ele terá o norte à sua frente, o sul atrás dele, o leste à sua direita, o oeste à sua esquerda. (ver Fig. 9 Apêndice No. 5).

2.2 Fazendo uma bússola caseira

Existem muitas maneiras de fazer uma bússola simples com materiais improvisados, em casa e no campo. Vejamos isso em detalhes.

Para fazer uma bússola você vai precisar de uma agulha, papel, tesoura, duas contas vermelhas e cores azuis e um recipiente com água (ver Fig. 10,11,12,13 Apêndice No. 6.) A agulha servirá como uma agulha magnética - um indicador dos pontos cardeais. A base da flecha será um material leve e flutuante, como papel.

Despeje a água em um recipiente de tamanho médio. A agulha deve ser aplicada na tesoura e esfregada intensamente em uma direção. É assim que ocorre o processo de magnetização (ver Fig. 14 Apêndice No. 7) .

Corte um círculo de papel e fure-o com nossa agulha (ver Fig. 15 Apêndice No. 7) . Linha em uma agulha contas (ver Fig. 16 Apêndice No. 7).

Coloque a bússola caseira em um recipiente com água (ver Fig. 17 Apêndice No. 7) . Uma bússola feita corretamente deve se mover por algum tempo. Se ficar parado, o pedaço de metal deverá ser magnetizado novamente. Se você fez tudo corretamente, a bússola colocada na água girará lentamente. Quando a agulha magnética improvisada parar de se mover, seu lado magnetizado apontará para as direções cardeais (sul - uma agulha na extremidade de uma conta vermelha fixa, norte - uma conta azul correspondente) (ver Fig. 18 Apêndice No. 7).

Em condições de acampamento, para fazer uma bússola você vai precisar de qualquer pedaço de metal: uma agulha, um alfinete, um clipe de papel, fio de metal, o que tiver em mãos. A base da flecha será um material leve e flutuante, como uma esponja, cortiça, espuma plástica ou uma folha de madeira.

Para que um pedaço de metal comece a funcionar como um indicador das direções cardeais, ele deve ser afiado e magnetizado contra tecido, pele ou ferro. Como último recurso, você pode usar seu próprio cabelo para magnetização. Um pedaço de metal deve ser aplicado ao objeto selecionado e esfregado vigorosamente em uma direção e o metal baixado na poça. A extremidade magnetizada do metal apontará para o norte.

CONCLUSÃO

Durante o seu trabalho de pesquisa, confirmei minha hipótese de que com a ajuda de uma bússola feita com materiais improvisados é possível determinar os lados do horizonte em casa, aprendi a história da criação e desenho da bússola. Aprendi a usar esse aparelho, o que foi difícil para mim.

Acredito que o conhecimento adquirido permitirá que eu e a galera determinemos os pontos cardeais com total confiança em qualquer lugar, independente de condições do tempo e hora do dia.

No futuro, pretendo participar de um tour escolar clube de esportes"Máximo", chefiado por um professor de geografia, membro da Federação Russa Sociedade Geográfica República do Bascortostão Yusupov Ilnur Gainislamovich. Graças a ele, uma escola associada da Sociedade Geográfica Russa está sendo criada em nossa escola.

Obrigado pela sua atenção!

BIBLIOGRAFIA

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

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

Degterev, N.D. Bússolas magnéticas de ponteiro [Texto] / N.D. Degterev. - Leningrado, 1984

Zarapin, V.G. Experimentos científicos na dacha [Texto] / V.G. Zarapin, Pyannikova O.O., Yakovleva M.A. - Moscou, 2014

Kozhukhov, V.P. e outros. Bússolas magnéticas [Texto] / V.P. Kozhukhov. - Moscou, 1981

Feoktistova, V.F., Pesquisa e atividades do projeto escolares mais novos. Recomendações para professores [Texto] / V.F. Feoktistova. - Volgogrado: Editora Uchitel, 2010

APÊNDICE No. 1. Uma antiga invenção dos chineses.

Arroz. 1 Foi criado pela primeira vez na China Antiga no século III aC

APÊNDICE Nº 2. Dispositivo do italiano Flavio Gioia

Arroz. 2 No século XIV. O italiano Flavio Gioia melhorou este aparelho. Ele colocou a agulha magnética no pino vertical. Anexei um cartão (círculo claro) à seta, dividido em 16 pontas.

APÊNDICE Nº 3. Bússola de Andrianov

Arroz. 3 O dispositivo da bússola de Andrianov

APÊNDICE Nº 4. Orientação baseada nas características locais

Musgos e líquenes crescem em troncos de árvores, tocos e pedras no lado norte

As bétulas têm casca mais branca e limpa no lado sul do que no lado norte.

A copa das árvores é mais luxuriante no lado sul.

As formigas fazem suas casas ao sul da árvore.

A neve derrete na primavera nas encostas das montanhas voltadas para o sul.

APÊNDICE Nº 5. Orientação em tempo ensolarado

Arroz. 9 Em dias de sol, ao meio-dia, você precisa ficar de costas para o sol para que a sombra fique exatamente na frente da pessoa. Então ele terá o norte na frente, o sul atrás dele, o leste à sua direita e o oeste à sua esquerda.

APÊNDICE Nº 6. Para fazer uma bússola você precisa

Arroz. 10 Recipiente de água

Arroz. 11 Tesouras

Arroz. 12 Agulha, duas contas vermelhas e azuis

Fig.13 Papel

APÊNDICE Nº 7. Fazendo uma bússola em casa

Fig. 14 A agulha é movida intensamente três em uma direção. É assim que funciona o processo

magnetização.

Arroz. 15 Recorte um círculo de papel e fure-o com nossa agulha

Arroz. 16 Passe contas em uma agulha

Arroz. 17 Baixamos a bússola caseira em um recipiente com água.

Fig. 18 O lado magnetizado da agulha sempre para, apontando exatamente para o norte

A história da invenção da bússola é antiga. A primeira descrição de uma bússola foi feita no século III aC pelo filósofo chinês Hen Fei-tzu. Era uma colher feita de magnetita com cabo estreito em formato de bola. Foi instalado sobre uma placa de cobre e madeira, na qual estavam marcados os signos do zodíaco. Nesse caso, a alça estava suspensa e podia girar em círculo. A colher era colocada em movimento e sempre apontava para o sul quando parava. Esta foi a primeira bússola do mundo.

Em meados do século 11, uma agulha flutuante foi feita a partir de um ímã artificial na China. Na maioria das vezes, assumia a forma de um peixe. Ela foi baixada na água onde flutuou. A cabeça do peixe sempre apontava para o sul. Ao mesmo tempo, um cientista chinês, Shen Gua, criou várias versões da bússola. Ele magnetizou uma agulha de costura e usou cera para prendê-la a um fio de seda pendurado. Era uma bússola mais precisa porque a resistência encontrada ao virar era reduzida. Em outra versão, ele sugeriu colocar essa agulha em um grampo. Com base em seus experimentos, o inventor Shen Gua percebeu que a flecha apontava para o sul com um ligeiro desvio. Ele foi capaz de explicar isso pela diferença entre os meridianos magnéticos e geográficos. Mais tarde, os cientistas aprenderam a calcular esse desvio para partes diferentes China. No século 11, muitos navios chineses tinham bússolas flutuantes. Eles foram colocados na proa do navio para que o capitão pudesse sempre consultar suas leituras.

No século XII, a invenção chinesa foi utilizada pelos árabes e no século XIII pelos europeus. Na Europa, os italianos foram os primeiros a aprender sobre a bússola, depois os espanhóis, os franceses e depois os britânicos e os alemães. Então a bússola era uma rolha e uma agulha magnetizada flutuando em um recipiente com água. Logo, para protegê-lo do vento, começaram a cobri-lo com vidro.

No início do século XIV, uma flecha magnetizada foi instalada em um círculo de papel, e depois de algum tempo o italiano Flavio Gioia dividiu o círculo em 16 partes e depois em 32 setores. Em meados do século XVI, a flecha foi fixada em um gimbal para reduzir a influência do pitch e, um século depois, na história da bússola, notou-se o aparecimento de uma régua giratória, o que aumentou a precisão das leituras. A bússola tornou-se o primeiro dispositivo de navegação para encontrar um caminho em mar aberto. Isso permitiu que os marinheiros fizessem longas viagens através do oceano.