de Ce busole pot fi inexacte

Foto: În 1960, astronauții au fost dotate cu busole ca de data asta o parte din echipamentul de supraviețuire ca să știe pe unde au fost când au venit înapoi pe Pământ.Fotografie prin amabilitatea NASA Johnson Space Center (NASA-JSC).busolele sunt foarte utile, dar uneori ne pot duce pe căi greșite, din cauza a două probleme destul de diferite numite declinare (sau variație) șideviere. Iată de ce.,

Declinație (variație)

Pământul se rotește în jurul unei axe (un fel de invizibil tija) care rulează prin polul nord(uneori numit polul nord geografic, de la „top” al mondială) și polul sud (sau polul sud, la „de jos”ale planetei). Dar câmpul magnetic al Pământului este un pic ciudat și nu estedestul de aliniat cu axa sa de rotație. Deci, polul nord magnetic(locul busola puncte față) nu tocmai coincidewith real polul nord (e mai multe sute de km/km), iar același lucru este valabil pentru polul sud magnetic.,

În practică, diferența dintre „nordul” și „nord magnetic” este mic și, în general, (atunci când sunteți afară și despre cu acompass și hartă) se pot trata nord o busolă arată asthough a fost îndreptat la real, polul nord geografic.Dacă vom fi mai precis, diferența dintre „nord magnetic” și „true north” este anangle care variază ușor de la un loc la altul (și de la an toyear, pentru că poziția Pământului nord magnetic este constantlychanging) și se numește declinare sau variație.,Atunci când navigarea cu adevărat precisă este importantă (de exemplu, pe nave),trebuie să țineți cont de declinație și să o corectați.

Abaterea

O busolă este conceput pentru a reacționa la câmpul magnetic generat de rotire masă caldă ofrock mii de kilometri/mile adânc în interiorul Pământului, dar nu arelots de alte lucruri, mult mai aproape de busolă, care canthrow bine și cu adevărat razna. Dacă vă aflați într-o navă de fiersau o mașină, de exemplu, tot metalul poate face o mare diferență., Theaccuracy de un compas de măsurare într-o anumită situație este denumită abatere, și este unghiul dintre care compasswould dacă au fost perfect corecte (nord magnetic) și unde sunt de fapt puncte. Dacă există un magnet în apropiere, sau sunteți aproape de un pic magnetic de crustă a Pământului, sau există curenți electrici fluctuanți care generează câmpuri magnetice, acul busolei dvs. va fi afectat și precizia sa va fi redusă., Cele mai sofisticate busole au compensatoare magnetsor bucăți de fier construit în ele pe care le puteți adapta pentru a anula locale magneticeffects.

Foto: O fatidică busola: Aceasta este busola care actorul John Wilkes Booth l-a folosit pentru a naviga pe Râul Potomac, cum a reușit să evadeze după fotografiere Președintele american Abraham Lincoln în 1865. Fotografie prin amabilitatea Carol M. Highsmith America, Biblioteca Congresului, printuri și fotografii Divizia.,

Navei busole

Declinația și deviația nu conteaza atat de mult daca esti pe jos, cu o hartă sau într-acar; în general, există și alte lucruri pe care le puteți utiliza pentru a vă ajuta gasi fel si e greu catastrofale dacă luați un viraj greșit sau două. Pe o navă, departe de pământ și pe vreme rea (deci nu puteținavigați de cer), este o chestiune cu totul diferită. Beforetechnological avansuri, cum ar fi GPS andradar venit de-a lungul, oameni livesdepended pe navigarea cu precizie de busola singur., De aceea nava’scompasses (uneori numit mariner busole) au fost mult moresophisticated decât cele pe care oamenii de obicei folosit onland. Într-o navă modernă, busola, busola card este atașat la un float cu un număr ofmagnetic ace sub ea si se invarte liber în interiorul unei mari glassbowl umplut cu un amestec de alcool și apă (pentru a minimiza frictionand absorbi vibrațiile de la navă de mișcare)., Totul ismounted pe cardan (pivoți), într-un stand numit un binnacleso rămâne orizontală chiar și atunci când nava este pitching (se deplasează în sus anddown) și fier (balansoar dintr-o parte în alta), în valuri.dacă busolele magnetice pot fi dificil de utilizat în Nave, imaginați-vă cât de mult mai rău sunt în aeronavele cu mișcare rapidă. De aceea, avioanele (plus navele mariși unele vehicule terestre) se bazează pe girocompase., Spre deosebire de un magneticcompass, care arată la fel din cauza atracției magnetice, agyrocompass foloseste un giroscop—un fast-roata de tors, montat ongimbals, care se rotește în aceeași direcție, indiferent de modul youturn ea. Gyrocompasses sunt mai în măsură să facă față cu mai multe „dynamicenvironment” la bord nave și avioane și un alt avantaj este ca poate fi setat pentru a indica nordul adevărat (polul nord), mai degrabă thanmagnetic de nord.,

opera de Arta: Cum o gyrocompass lucrări: greu de rotație gyroscope (galben, centru), alimentat de un motor electric (violet, jos) se rotește în interiorul a două perpendiculare inele de fixare numit cardane (roșu și verde). Acestea sunt fixate de arcuri la o carcasă exterioară (albastră), ea însăși fixată ferm de corpul unei nave sau al unui avion. Ideea de bază este că giroscopul de filare păstrează un indicator îndreptat în aceeași direcție, indiferent de modul în care nava sau avionul se deplasează și se deplasează., Modelul prezentat aici a fost dezvoltat de Hans Usener din Kiel, Germania, la NE de Brevet 1,136,566: Gyrocompass, patentat de 20 aprilie, 1915, curtoazie de US Patent and Trademark Office.

gyrocompass a fost dezvoltat cu succes în secolul al 20-lea de către inginer American Elmer Sperry (1860-1930), brevetat în anul 1908, și demonstrată pentru prima dată pe o navă în 1911., Cu toate acestea, Sperry gyrocompass fost, de fapt, bazat pe o mai devreme (1906) invenția de către savantul German Hermann Anschütz-Kaempfe (1872-1931), care a dat în judecată cu succes Sperry pentru încălcarea brevetului, în Germania, cu ajutorul lui Albert Einstein (1879-1955). Mai târziu, cazurile de încălcare a brevetelor din Marea Britanie și SUA au fost găsite în favoarea Sperry, motiv pentru care este în mare parte creditat cu invenția astăzi.,

Astrocompasses

în Timp ce busolele magnetice și gyrocompasses sunt stabilite în conformitate cu Pământul,astrocompasses sunt aliniate cu poziția corpurilor cerești(puncte fixe în cer, cum ar fi Soarele sau stelele) și apoi indicatethe poziție de nord. Acestea sunt mai complexe și mai greu să usethan busolele magnetice, dar oferă o bună alternativă în locuri că regiunile polare unde busolele magnetice și gyrocompasses areunreliable.

foto: Girocompass și echipamente de navigație pe un camion. Fotografie prin amabilitatea ofUS Geological Survey.,

busole radio

numite și detectoare de direcție radio (RDF), aceste semnale direcționale sunt transmise de la emițătoare radio.Ideea de bază este că o antenă de recepție (la bord ceva ca o navă sau avion) preia un semnal mai puternic sau mai slab în funcție de modul în care indică spre antena de transmisie.Cu echipamentul RDF original, a trebuit să rotiți antena de recepție într-un fel sau altul pentru a maximiza sau a minimiza semnalul, ceea ce v-a permis să vă dați seama unde se află emițătorul. Cu semnale de la mai mult de un emițător, ați puteaafectați-vă propria poziție., Detectoarele automate de direcție (ADF) pe aeronavele moderne sunt busole radio care dau automat și afișează direcțiile folosind un indicator și un cadran similar cu o busolă magnetică tradițională.

cine a inventat busola?

nimeni Nu știe când sau unde busole au fost inventate, dar asta este ceea ce știm:

  • ~300–200BCE: Primitive magnetic direcția finders se crede că au fost inventate în China.,
  • secolul al 12-lea CE: busolele mai sofisticate sunt inventate independent în China, lumea arabă și Europa și prezintă ace de busolă montate pe ace pentru prima dată.
  • secolul al 13-lea: busole încorporează carduri de busolă marcate cu punctele cardinale acum familiare și subdiviziuni.
  • secolul 15: navigatorii își dau seama că busolele indică polul nord magnetic al Pământului, mai degrabă decât adevăratul său pol nord (geografic).
  • secolul 16: busolele Marine sunt montate în gimbale pentru a reduce problemele cauzate de mișcarea navelor.,
  • secolul 17: englezul William Gilbert publică o relatare științifică cuprinzătoare a magnetismului Pământului și o folosește pentru a explica de ce busolele se îndreaptă spre nord.
  • anii 1880: fizicianul scoțian William Thompson (Lord Kelvin) dezvoltă busole care pot fi ajustate pentru a lucra în interiorul navelor cu carenă de fier.
  • anii 1880: Olandezul Marinus Gerardus van den Bos brevetează un girocompas. Alții dezvoltă și perfecționează invenția în următoarele decenii.
  • anii 1900: găsirea direcției Radio (RDF) este dezvoltată de inginerii italieni Ettore Bellini și Alessandro Tosi.,
  • 1906: Hermann Anschütz-Kaempfe (1872-1931) inventează moderne gyrocompass.
  • 1911: girocompasul îmbunătățit al lui Elmer Sperry este testat cu succes pe o navă pentru prima dată.
  • 1900-1920: sunt dezvoltate busole Radio (detectoare de direcție radio, RDFs).
  • 1973: proiectul de navigație prin satelit GPS al Statelor Unite marchează începutul unei schimbări constante de la navigarea tradițională la metode mai automatizate și mai ușor de utilizat pentru a vă găsi drumul.,