Miksi kompassit voivat olla epätarkkoja

Kuva: 1960-luvulla, astronautit olivat varustettu vähän kompassit, kuten selittää tämän osa heidän selviytymisen vaihde, jotta he tietävät, missä he olivat, kun he tulivat takaisin Maahan.Kuva: NASA Johnson Space Center (NASA-JSC).

Kompassit ovat loistavasti hyödyllisiä, mutta ne voivat joskus johtaa meitä harhaan, koska twoquite erilaisia ongelmia nimeltään deklinaatio (tai vaihtelu) anddeviation. Tässä syy.,

Eranto (vaihtelu)

Maapallo pyörii noin akselilla (eräänlainen näkymätön sauva) käynnissä läpi pohjoisnavalle(joskus kutsutaan maantieteelliselle pohjoisnavalle, at ”top” theplanet) ja etelä-napa (tai maantieteellisen etelänavan, ”pohja”planeetan). Mutta maan magneettikenttä on hieman vonkale ja se ei ole linjassa sen pyörimisakselin kanssa. Joten magneettinen pohjoisnapa(paikka, kompassi pistettä kohti) ei juuri coincidewith todellinen pohjoisnapa (se on useita satoja km/mailia) awayand sama koskee magneettinen etelänapa.,

käytännössä ero ”true north” ja ”magnetic north” on pieni ja yleensä (kun olet ulos ja noin acompass ja kartta) voit hoitaa pohjois-kompassi näyttää asthough se osoittaa todellinen, maantieteelliselle pohjoisnavalle.Jos ollaan tarkempia, ero ”magnetic north” ja ”true north” on anangle, joka vaihtelee hieman paikasta paikkaan (ja vuodesta toyear, koska asema Maan magneettiseen pohjoiseen on constantlychanging) ja se on nimeltään deklinaatio tai vaihtelua.,Kun todella tarkka navigointi on tärkeää (esimerkiksi laivojen),sinun täytyy ottaa erannon huomioon ja korjata sen.

Poikkeama

kompassi on suunniteltu reagoimaan magneettikenttä syntyy ravistelemalla kuuma massa ofrock tuhansia kilometriä/mailia syvälle Maan päällä, mutta siellä arelots muita asioita tapahtuu, paljon lähempänä kompassi, joka canthrow se hyvin ja todella sekaisin. Jos on esimerkiksi rautalaivassa auton sisällä, niin kaikella metallilla voi olla iso merkitys., Theaccuracy kompassi mittaus tietyssä tilanteessa on calledthe poikkeama, ja se on kulma, jossa compasswould kohta, jos se olisi täysin tarkka (magneettinen pohjoinen) ja se itse asiassa pistettä. Jos siellä on magneetti lähellä, tai olet lähellä aparticularly magneettinen vähän maankuoressa, tai on olemassa fluctuatingelectric virtaukset, tuottaa magneettikenttä, kompassi neula tulee vaikuttaa ja sen tarkkuus on menossa bereduced., Kaikkein hienostunut kompassit ovat jalostetut magnetsor paloja rauta rakennettu heille, että voit säätää peruuttaa pois kaikki paikalliset magneticeffects.

Kuva: kohtalokas kompassi: Tämä on kompassi, jonka näyttelijä John Wilkes Booth käyttää navigoida Potomac-Joki, kuten hän teki paeta jälkeen ammunta YHDYSVALTAIN Presidentti Abraham Lincoln vuonna 1865. Valokuva Carol M. Highsmith ’ s America, Library of Congress, Prints and Photographs Division.,

Laivan kompassit

Eranto ja poikkeama ei ole väliä niin paljon, jos olet jalka, jossa on kartta tai acar; yleensä, on olemassa muita asioita, joita voit käyttää auttaa sinua findyour tavalla ja se ei ole katastrofaalinen, jos otat väärän puolestaan ortwo. Laivalla, kaukana maasta ja huonolla säällä (joten et voi olla taivaalla), se on aivan eri asia. Beforetechnological ennakot, kuten GPS-andradar tuli, ihmiset on livesdepended navigoinnin tarkasti kompassi yksin., Siksi laivan kompassit (joita joskus kutsutaan Marinerin kompasseiksi) olivat paljon moresofistisia kuin ne, joita ihmiset tyypillisesti käyttivät onlandissa. Nykyaikaisen laivan kompassi, kompassi kortti on liitetty kellua useita ofmagnetic neuloja alla ja pyörii vapaasti sisällä suuri glassbowl täynnä sekoitus alkoholin ja veden (minimoida frictionand absorboi värähtelyt liikkuvat laiva)., Koko juttu ismounted on kardaanit (kääntyy) stand kutsutaan binnacleso se pysyy vaaka -, silloinkin kun alus on pitching (liikkuu ylös anddown) ja liikkuvan (rocking puolelta toiselle) aallot.

Muita erilaisia kompassit

Gyrocompasses

Jos magneettiset kompassit voi olla hankala käyttää aluksia, kuvitella, kuinka paljon pahempia ne ovat nopeasti liikkuva ilma. Siksi lentokoneet (sekä suuret laivat ja jotkin maa-autot) luottavat gyrokompasseihin., Toisin kuin magneticcompass, joka osoittaa samalla tavalla, koska magneettinen vetovoima, agyrocompass käyttää gyroskooppi—nopea-rukki, joka on asennettu ongimbals, joka pitää pyörivän samaan suuntaan kumpi tapa youturn se. Gyrocompasses ovat paremmin selviytymään enemmän ”dynamicenvironment” laivalla laivoja ja lentokoneita, ja toinen etu on, että ne voidaan asettaa ilmoittamaan, true north (north pole) melko thanmagnetic pohjoiseen.,

Kuvitus: Miten hyrräkompassin toimii: raskas pyörivä gyroskooppi (keltainen, keskus), sähkömoottorikäyttöiset (violetti, pohja) pyörii sisällä kaksi kohtisuorassa asennus renkaat nimeltään kardaanit (punainen ja vihreä). Nämä on kiinnitetty jousilla ulompaan (siniseen) koteloon, joka on kiinnitetty lujasti laivan tai lentokoneen runkoon. Perusajatuksena on, että pyörivä gyroskooppi pitää indikaattori osoittaa samaan suuntaan, ei väliä kuinka alus tai lentokone kääntyy ja kinoksia., Malli kuvassa on kehittänyt Hans Usener Kiel Saksa, hänen US-Patentti 1,136,566: Hyrräkompassi, patentoitu 20. huhtikuuta 1915, kohteliaisuus YHDYSVALTAIN Patentti-ja tavaramerkkivirastossa.

hyrräkompassi oli onnistuneesti kehitetty jo 20-luvulla Amerikkalainen insinööri Elmer Sperry (1860-1930), patentoitu vuonna 1908, ja ensimmäinen osoitti laivalla vuonna 1911., Kuitenkin, Sperry on hyrräkompassi oli todella perustuu aikaisempaan (1906) keksintö saksalainen tiedemies Hermann Anschütz-Kaempfe (1872-1931), joka onnistuneesti haastoi Sperry patenttiloukkauksesta Saksassa avulla Albert Einstein (1879-1955). Myöhemmin patentin rikkomisesta tapauksissa, isossa-BRITANNIASSA ja USA: ssa todettiin hyväksi Sperry, kuitenkin,, joka on, miksi hän on laajalti hyvitetään keksintö tänään.,

Astrocompasses

Kun taas magneettiset kompassit ja gyrocompasses ovat set mukaan Maa,astrocompasses ovat linjassa asema taivaankappaleita(kiinteä pistettä taivaalla, kuten Aurinko tai tähdet) ja sitten indicatethe asema true north. He monimutkaisempi ja vaikeampi kokaiinitakavarikkoja magneettiset kompassit, mutta tarjota hyvä vaihtoehto paikkoihin, että napa-alueilla, joissa magneettiset kompassit ja gyrocompasses areunreliable.

Kuva: Hyrräkompassin ja navigointilaitteet auton. Kuva: Ofus Geological Survey.,

Radio kompassit

kutsutaan Myös radiosuuntimet (RDF), nämä poimia suuntaava signaaleja loisti outfrom radiolähettimet.Perusajatuksena on, että vastaanottoantenni (laivalla tai lentokoneessa) poimii vahvemman tai heikomman signaalin sen mukaan, miten se osoittaa kohti lähetysantennia.Alkuperäinen RDF-laitteet, sinun piti kääntää antenni suuntaan tai toiseen maksimoida tai minimoida signaalin, joka mahdollisti voit selvittää, missä lähetin oli. Signaalit useammasta kuin yhdestä lähettimestä, voit määrittää oman kannan., Automaattinen suuntaan etsijöitä (ADF) moderni ilma on radio kompassit, joka automaattisesti selvittää ja näyttää suuntiin käyttäen osoitin ja dial samanlainen perinteinen magneettinen kompassi.

kuka kompassin keksi?

-kukaan Ei tiedä, milloin tai missä kompassi keksittiin, mutta tämä on mitä me tiedämme,

  • ~300–200BCE: Primitiivinen magneettinen suuntaan etsijöitä uskotaan on keksitty Kiinassa.,
  • 12. vuosisadalla CE: kehittyneempiä kompassit on keksitty itsenäisesti Kiina, arabia maailma, ja Euroopassa, ja niissä kompassin neulat asennetaan nastat ensimmäistä kertaa.
  • 13-luvulla: Kompassit sisällyttää kompassi kortit on merkitty nyt-tuttu ilmansuuntaa ja osa-alueet.
  • 15-luvulla: Navigaattorit ymmärtää, että kompassi osoittaa Maan magneettinen pohjoisnapa pikemminkin kuin sen todellinen (maantieteellinen) pohjoisnapa.
  • 16-luvulla: merenkulkukompasseille on asennettu kardaanit vähentää ongelmia, jotka johtuvat liike-alukset.,
  • 17-luvulla: Englantilainen William Gilbert julkaisee kattavan tieteellisen huomioon Maan magnetismi ja käyttää sitä selittää, miksi kompassi osoittaa pohjoiseen.
  • 1880-luku: skotlantilainen fyysikko William Thompson (Lordi Kelvin) kehittää kompasseja, jotka voidaan säätää toimimaan rautarunkoisten alusten sisällä.
  • 1880-luku: Hollantilainen Marinus Gerardus van den Bos patentit hyrräkompassi. Toiset kehittävät ja jalostavat keksintöä lähivuosikymmeninä.
  • 1900-luku: Radio direction findingin (RDF) ovat kehittäneet italialaiset insinöörit Ettore Bellini ja Alessandro Tosi.,
  • 1906: Hermann Anschütz-Kaempfe (1872-1931) keksii moderni hyrräkompassi.
  • 1911: Elmer Sperry on parantunut hyrräkompassi on onnistuneesti testattu laivalla ensimmäistä kertaa.
  • 1900-1920: kehitetään Radiokompasseja (radio direction finders, RDFs).
  • 1973: yhdysvallat GPS satelliittinavigointi-hankkeen alku vakaa siirtyminen pois perinteisistä navigointi enemmän automatisoitu, helpompi käyttää menetelmiä löytää tiesi.,