اولین قطب نماها قطب نما در دنیای مدرن: یک چیز ضروری یا یک مورد منسوخ

(کلمه "سایبرنتیک" ترجمه شده از یونانی به معنای "سکاندار" یا "سکاندار" است). این علم مستلزم پیدایش ابزار خاصی بود که به مسافران کمک می کرد مسیر درست را پیدا کنند. یکی از آنها قطب نما بود - دستگاهی که جهت نصف النهار جغرافیایی یا مغناطیسی را نشان می دهد. قطب نماهای مدرن مغناطیسی، مکانیکی، رادیویی و غیره هستند.

کلمه "قطب نما" ظاهراً از کلمه قدیمی انگلیسی آمده است قطب نما، که در قرون XIII-XIV معنی شد. "دایره".

اولین ذکر اختراع قطب نما در اروپا به قرن دوازدهم باز می گردد. این وسیله صرفاً یک سوزن آهنی مغناطیسی بود که روی یک درپوش نصب شده بود و در یک ظرف آب شناور بود. سپس آنها به این فکر افتادند که فلش را روی یک محور ثابت در ته کاسه تقویت کنند.

با این حال، در چین قطب نما خیلی زودتر شناخته شده بود. او را «چی آن» می نامیدند. تواریخ چینی اختراع آن را به بوگدیخان (امپراتور) نیمه اسطوره ای هوانگ دی نسبت می دهند که 2600 سال قبل از میلاد سلطنت کرد.

چنین افسانه ای در تواریخ چینی حفظ شده است. امپراتور هوانگ دی با یک خان مغول جنگید. پس از شکست، مغول ها شروع به عقب نشینی در صحرا کردند و نیروهای چینی برای مدت طولانی آنها را تعقیب کردند. با این حال، سواران مغول حقه بازی کردند: چنان گرد و غباری برافراشتند که خورشید را پنهان کرد. وقتی گرد و غبار پاک شد، مغول ها دیگر از دید دور بودند. تعقیب کنندگان به یک سمت یا آن طرف هجوم آوردند، اما هیچ جا حتی با نشانه هایی از سکونت انسان مواجه نشدند. آنها متوجه شدند که گم شده اند. غذای آنها تمام شد و از تشنگی غیرقابل تحمل رنج می بردند. و سپس امپراتور هوانگ دی به یاد مرد آهنی کوچکی افتاد که یک حکیم به او هدیه داده بود. این مرد کوچولو، هر طور که او را بگذاری، همیشه دستش را به سمت جنوب نشانه رفته بود. امپراتور مرد کوچولو را بر ارابه خود سوار کرد و لشکر خسته را به سمتی هدایت کرد که دست مرد کوچولو را نشان می داد. و به زودی همه مکان های آشنا را دیدند.

افسانه، البته، نمی تواند به عنوان یک منبع قابل اعتماد باشد. اما اطلاعات دیگری وجود دارد مبنی بر اینکه قطب نما در واقع در چین اختراع شده است ، تقریباً 100-200 سال قبل از میلاد - 3 هزار سال دیرتر از آنچه در افسانه ذکر شده است. اما حتی در این مورد، چینی ها همچنان کاشف قطب نما هستند.

همچنین مشخص است که در حدود 800 سال پیش، ملوانان عرب از قطب نما استفاده می کردند. شاید آنها این اختراع را از چینی ها که همه کشتی هایشان در قرن یازدهم مجهز به قطب نما بودند، اقتباس کردند. دستگاه عربی به شکل ماهی آهنی ساخته شد. ماهی مغناطیسی شده را به داخل آب می‌بردند و هر بار سرش را به سمت شمال می‌چرخاند. بازرگانان ونیزی احتمالاً این وسیله را از اعراب که آن را به ایتالیا آورده بودند، آموخته اند. از اینجا قطب نما در سراسر کشورهای مدیترانه و از آنجا در سراسر اروپا شناخته شد. در هر صورت، اولین اشاره به استفاده از سوزن مغناطیسی در ناوبری در اثر انگلیسی الکساندر نکام، نوشته شده در 1180 یافت می شود و او در مورد آن به عنوان چیزی که قبلاً شناخته شده است می نویسد.

نمونه اولیه قطب نما مدرن توسط فلاویو جویا ایتالیایی در قرن چهاردهم اختراع شد (آنها حتی سال دقیق را نیز نامگذاری کردند - 1302). قبل از این، قطب نما فقط برای تعیین جهت شمال به جنوب خدمت می کرد. و جویا پیشنهاد تقسیم دایره قطب نما را به 16 قسمت (نقاط مرجع) برای تعیین سایر نقاط اصلی داد. علاوه بر این، برای چرخش بهتر، سوزن قطب نما را روی یک سنجاق قرار داد.

در ایتالیا افسانه زیبایی وجود دارد که با نام فلاویو جویا مرتبط است.

مدتها پیش، زمانی که شهر آمالفی، مانند ونیز، در ساحل دریا قرار داشت، مرد فقیری به نام فلاویو گیوا، زرگر و منبت کار، زندگی می کرد. او عاشق آنجلا زیبا، دختر دومنیکو ماهیگیر ثروتمند بود. دومنیکو سختگیر، افرادی را درجه دوم می دانست که با پارو یا بادبان به دریا نمی رفتند و خود را در طوفان و طوفان تجربه نمی کردند. و فلاویو جویا متأسفانه به این دسته از افراد تعلق داشت. دومنیکو نمی‌خواست چنین دامادی داشته باشد، اما تصمیم گرفت از طریق دیپلماتیک خواستگاری را برای دست دخترش رد کند و به همین دلیل شرطی گذاشت: فلاویو باید حداقل یک بار در شب یا در یک قایق به طور دقیق در یک خط مستقیم حرکت کند. مه در آن زمان چنین کاری غیرممکن بود. حتی همرزمانش، ملوانان با تجربه، نتوانستند این کار را انجام دهند.

اما فلاویو این چالش را پذیرفت. او یک لادستون مستطیلی برداشت که به صورت افقی روی یک پلاگین صاف گرد نصب کرد. او یک دیسک با تقسیمات روی سطح بالای چوب پنبه نصب کرد. به این ترتیب عنصر حساس قطب نما مغناطیسی معلوم شد - کارت.

برای اینکه کارت بتواند در یک صفحه افقی بچرخد، فلاویو آن را با یک محور عمودی با انتهای تیز سوراخ کرد، که روی تکیه گاه های نصب شده در بدنه دستگاه - فنجان قرار داشت. اما به دلیل فشار کارت بر روی ساپورت پایینی، لحظه اصطکاک زیادی ایجاد شد که از چرخش کارت جلوگیری کرد و باعث خطاهای زیادی در دستگاه شد. سپس فلاویو در فنجان آب ریخت. دوشاخه شناور شد، فشار روی تکیه گاه پایینی کاهش یافت و چرخش کارت صاف و آزاد شد. فلاویو در یک مکان لبه فنجان، خط باریکی کشید و کل محیط دیسک کارت را به 16 قسمت مساوی - نقطه تقسیم کرد.

روز تست فرا رسید. فلاویو وارد قایق شد و دستگاه خود را طوری قرار داد که خط نازک روی فنجان با محور طولی قایق منطبق شود. کارت در حالی که حول محور خود می چرخید، در موقعیتی ایستاد که یک سر سنگ مغناطیسی مستطیلی به سمت شمال بود. فلاویو متوجه رومبا شد که در برابر خط نازک جام قرار داشت و به راه افتاد. او فقط باید قایق را هدایت می کرد تا در هنگام حرکت بر خلاف خط نازک روی جام، همان نقطه وجود داشته باشد.

بنابراین فلاویو کار را به پایان رساند و با آنجلا ازدواج کرد.

بسیاری از محققان بر این باورند که فلاویو جویا یک شخصیت ساختگی است ... با این حال، این امر مانع از آن نشد که فرزندان سپاسگزار ایتالیایی دو بنای یادبود برای مخترع قطب نما برپا کنند: در ناپل و در سرزمین مادری Gioia - در شهر آمالفی.

بله، بله، این یک اشتباه نیست: علم قوانین فرآیندهای کنترل و انتقال اطلاعات - سایبرنتیک - نام خود را از نام یونان باستان برای هنر ناوبری گرفته است!

تاریخچه ایجاد قطب نما نه تنها برای متخصصان جالب خواهد بود. قطب نما را به راحتی می توان در فهرست بزرگترین اکتشافات بشر قرار داد. به لطف او، نقشه کشی بعداً ایجاد شد، که به مردم اجازه داد چیزهای جدیدی را بیاموزند. ما آن را مدیون قطب نما هستیم. اما این نقاط دیدنی به شدت به آب و هوا وابسته بودند. ابرهای معمولی به راحتی می توانند مسافر را خلع سلاح کنند. از زمان اختراع قطب نما، این مشکلات از بین رفته است. اما تاریخچه ایجاد قطب نما نیاز به داستان دقیق تری دارد. خوب، بیایید شروع کنیم!

قطب نما: داستان کشف آن

خود کلمه "قطب نما" از "قطب نما" انگلیسی باستان به معنای "دایره" گرفته شده است. اکثر مورخان مدرن ادعا می کنند که قطب نما در قرن اول در چین اختراع شد. قبل از میلاد مسیح ه. اگرچه شواهدی وجود دارد که نشان می دهد این دستگاه در هزاره دوم قبل از میلاد وجود داشته است. ه. در هر صورت، قطب نما قطعه کوچکی از فلز مغناطیسی بود که به یک نوار چوبی واقع در ظرفی با آب متصل بود. این نوع قطب نما هنگام حرکت در بیابان ها مورد استفاده قرار می گرفت. اخترشناسان نیز از آن استفاده می کردند.

تاریخ کشف قطب نما می گوید که در جهان عرب در قرن هشتم و فقط در قرن دوازدهم ظاهر شد. ایتالیایی ها اولین کسانی بودند که این وسیله را از اعراب پذیرفتند. سپس اسپانیایی ها، پرتغالی ها و فرانسوی ها شروع به استفاده از قطب نما کردند. آخرین کسانی که در مورد دستگاه جدید مطلع شدند آلمانی ها و انگلیسی ها بودند. اما حتی در آن زمان، طراحی قطب نما تا حد ممکن ساده بود: یک سوزن مغناطیسی به یک پلاگین وصل شد و در آب فرو رفت. در آب بود که پلاگین، کامل با یک فلش، بر این اساس جهت گیری شد. در قرن یازدهم هنوز در چین، یک سوزن قطب نما ظاهر شد که از آهنربای مصنوعی ساخته شده بود. به عنوان یک قاعده، به شکل ماهی ساخته می شد.

تاریخ ایجاد قطب نما در قرن 14 ادامه یافت. باتوم را F. Gioia ایتالیایی بر عهده گرفت که توانست این دستگاه را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد. به طور خاص، او تصمیم گرفت یک سوزن مغناطیسی را روی یک پین عمودی قرار دهد. این دستگاه به ظاهر ساده به بهبود چشمگیر قطب نما کمک کرد. علاوه بر این، یک قرقره به فلش متصل شد که به 16 نقطه تقسیم شده است. دو قرن بعد، تقسیم سیم پیچ قبلاً 32 نقطه بود و جعبه با فلش شروع به قرار دادن در یک گیمبال مخصوص کرد. بنابراین، تکان دادن کشتی دیگر بر قطب نما تأثیر نمی گذارد. در قرن هفدهم قطب نما مجهز به خط کش چرخشی بود که به اندازه گیری دقیق تر جهت کمک می کرد. در قرن 18 او یک جهت یاب داشت.

اما داستان ایجاد قطب نما به همین جا ختم نمی شود. در سال 1838 راهی برای خنثی کردن نفوذ محصولات آهنی کشتی بر این دستگاه پیدا شد. و در سال 1908 یک ژیروسکوپ ظاهر شد که به دستگاه اصلی ناوبری تبدیل شد. این اوست که همیشه به شمال اشاره می کند. امروزه با استفاده از ناوبری ماهواره ای می توان جهت دقیق سفر را تعیین کرد، با این حال بسیاری از کشتی ها برای بررسی های اضافی یا در صورت بروز مشکلات فنی به آن ها مجهز هستند. بنابراین، تاریخ ایجاد قطب نما نه حتی به صدها، بلکه به هزاران سال پیش می رسد.

قطب نما مغناطیسی یکی از بزرگترین اکتشافات تاریخ بشر است. به لطف این دستگاه بود که اکتشافات جغرافیایی بزرگ ممکن شد.

قطب نما چیست و چه کاربردی دارد؟

قطب نما وسیله ای شگفت انگیز است که با استفاده از آن همیشه می توانید مکان دقیق خود را نسبت به نقاط اصلی تعیین کنید. بدون شک اختراع او یکی از بزرگترین دستاوردهای بشر است که به برکت آن تمام اکتشافات بزرگ جغرافیایی انجام شده است. اختراع این وسیله برای ناوبری همان اهمیتی دارد که آغاز استفاده از باروت در جنگ بود. به لطف قطب نما، کارتوگرافی به سطح جدیدی ارتقا یافته است.

برای ترسیم دقیق مسیرها (عمدتاً از طریق دریا)، باید بدانید کجا هستید و به کدام سمت می روید. دریانوردان باستانی مکان خود را با استفاده از خورشید و ستاره ها تعیین می کردند. اما همیشه قابل مشاهده نبودند. در قدیم، کشتی ها سعی می کردند به دریای آزاد نروند و نزدیک به سواحل می ماندند. ملوانان با استفاده از نقاط دیدنی در ساحل، موقعیت خود را تعیین کردند.

تنها اختراع قطب نما و سکستانت امکان سفر مسافت های طولانی و کشف سرزمین های دور را فراهم کرد. دقیقاً مشخص نیست که چه کسی قطب نما را اختراع کرده است. اعتقاد بر این است که این دستگاه در چین باستان اختراع شده است. با این حال، پس از آن چندین بار بهبود یافت و دستگاهی که امروزه وجود دارد، شباهت بسیار کمی به اجداد دور خود دارد.

اصل عملکرد قطب نما این است که سوزن مغناطیسی با میدان مغناطیسی زمین در تعامل است و در امتداد خطوط نیروی سیاره قرار دارد.

به زبان ساده، سوزن مغناطیسی همیشه در امتداد خط مغناطیسی زمین می چرخد. یک سر آن به قطب مغناطیسی شمالی سیاره ما و دیگری به قطب جنوب اشاره خواهد کرد.

اختراع قطب نما

کدام مردم اولین کسانی بودند که به فکر استفاده از میدان مغناطیسی زمین برای تعیین موقعیت دقیق خود نسبت به جهت های اصلی افتادند؟ دانشمندان معتقدند که آنها چینی بودند.

مورخان معتقدند که اولین قطب نما در چین در زمان سلسله هان اختراع شد. این چینی ها بودند که خواص شگفت انگیز سنگ آهن مغناطیسی را کشف کردند. درست است، آنها ابتدا از این ماده معدنی نه برای ناوبری، بلکه برای پیشگویی استفاده کردند. شرح آنها را می توان در رساله چینی باستانی Lunheng یافت.

چینی ها اولین کسانی بودند که از آهن مغناطیسی برای تعیین جهت های اصلی استفاده کردند. نام این دانشمند حتی نامیده می شود - شن گوا، که در زمان سلسله سونگ زندگی می کرد. ابتدا قالب های مخصوصی از آهن مغناطیسی ریخته می شد که سپس در ظرفی حاوی آب قرار می گرفت. در سال 1119، ژو یو پیشنهاد استفاده از قطب نمای سوزنی را داد. این در رساله چینی "تصاویر جدول در نینگژو" گزارش شده است.

شرح دیگری از قطب نمای چینی باستانی وجود دارد که به شکل یک قاشق با دسته نازک ساخته شده است. قاشق از مواد مغناطیسی ساخته شده بود. روی سطح صیقلی گذاشته می شد تا دسته قاشق به سطح آن برخورد نکند. این او بود که جهات اصلی را نشان داد. سطح صیقلی اغلب با نشانه هایی از زودیاک یا نمادهای کشورهای جهان تزئین می شد.

این دستگاه یکی از چهار اختراع بزرگ چینی به شمار می رود: باروت، کاغذ، چاپ و قطب نما. اما، همانطور که می دانید، اطلاعات مربوط به آن دوران دور کاملا مبهم و نامشخص است، بنابراین بسیاری از دانشمندان در آن تردید دارند.

قطب نما در اروپا و شرق

اعتقاد بر این است که چینی های باستان از قطب نما برای سفر در بیابان ها استفاده می کردند. کشتی های چینی نیز به آن مجهز بودند.

در قرن دوازدهم، دستگاه مشابهی در میان اعراب ظاهر شد. هنوز کاملاً مشخص نیست که آیا خود آنها آن را اختراع کرده اند یا آن را از چینی ها قرض گرفته اند. در اروپا، قطب نما در قرن 12 یا 13 ظاهر شد. برخی از دانشمندان معتقدند که اروپایی ها دستگاه آن را از اعراب قرض گرفته اند، برخی دیگر استدلال می کنند که آنها به تنهایی این اختراع را انجام داده اند. ملوانان ایتالیایی اولین کسانی بودند که از قطب نما استفاده کردند.

از این وسیله می توان در میان کیپچاک ها در سال 1282 و در میان المکریزی نام برد. هر دوی آنها استفاده از قطب نما را در دریا توصیف می کنند. اسپانیایی ها و پرتغالی ها از ایتالیایی ها و سپس انگلیسی ها و فرانسوی ها آن را پذیرفتند. استفاده از این وسیله بود که به اروپایی ها اجازه داد قاره های جدید را کشف کنند، از اقیانوس ها عبور کنند و اولین سفر به دور دنیا را انجام دهند.

اولین سازها چه شکلی بودند؟

در آن زمان قطب نما با دستگاهی که امروزه به دیدن آن عادت کرده ایم بسیار متفاوت بود. در ابتدا ظرفی از آب بود که تکه ای چوب یا چوب پنبه در آن شناور بود و یک سوزن مغناطیسی در آن فرو می کردند. برای محافظت از کشتی از باد و آب، آنها شروع به پوشاندن آن با شیشه کردند.

این دستگاه خیلی دقیق نبود. سوزن مغناطیسی شبیه یک سوزن ضخیم بود. شایان ذکر است که اولین دستگاه ها بسیار گران بودند و فقط افراد بسیار ثروتمند فرصت خرید آنها را داشتند. سپس این دستگاه بهبود یافت.

در قرن چهاردهم، دانشمند ایتالیایی فلاویو جویا پیشنهاد کرد که یک سوزن مغناطیسی را بر روی یک محور عمودی قرار داده و یک سیم پیچ را به سوزن وصل کرده و آن را به 16 نقطه تقسیم کند. ملوانان واقعاً این نوآوری را دوست داشتند. یک قرن بعد، قرقره قبلاً به 32 نقطه تقسیم شد و حتی راحت تر شد. خود قطب نما شروع به قرار دادن در یک سیستم تعلیق ویژه برای کاهش تأثیر حرکت دریا بر روی آن کرد.

در قرن هفدهم، یک جهت یاب ظاهر شد - یک خط کش ویژه با مناظر، که به درب وصل شده بود. دستگاه حتی راحت تر شده است.

دستگاه های مدرن

امروزه، علیرغم ظهور ناوبری ماهواره ای و قطب نما، قطب نما مغناطیسی معمولی همچنان به مردم خدمت می کند. البته، دستگاه های مدرن شباهت کمی به پیشینیان قرون وسطایی خود دارند. آنها با استفاده از آخرین فناوری ها و مواد ساخته شده اند.

امروزه یک قطب نما مغناطیسی معمولی بیشتر توسط گردشگران، زمین شناسان، کوهنوردان، مسافران و دوستداران گردش و پیاده روی استفاده می شود. کشتی‌ها و هواپیماها مدت‌هاست که از دستگاه‌های پیشرفته‌تر دیگری استفاده می‌کنند. قطب نما الکترومغناطیسی که تداخل بدنه فلزی کشتی را حذف می کند، قطب نما ژیروسکوپی که با دقت به قطب جغرافیایی یا دستگاه های ناوبری ماهواره ای اشاره می کند.

اما از بین تمام ابزارهایی که جهت و جهت اصلی را نشان می دهند، یک قطب نما معمولی ساده ترین و بی تکلف ترین است. نیازی به برق ندارد، ساده، راحت و قابل اعتماد است. و او همیشه شما را در مسیر درست به سمت یک بندر امن راهنمایی می کند.

گزارش "قطب نما" برای کودکان به طور خلاصه تاریخچه کشف این شی را به شما می گوید. گزارش قطب نما همچنین می تواند در هنگام آماده سازی برای درس استفاده شود.

پیام قطب نما

قطب نماوسیله ای برای جستجوی طرفین افق با استفاده از سوزن مغناطیسی است که جهت جنوب و شمال را نشان می دهد. قرن ها پیش اختراع شد و بلافاصله مورد استفاده مسافران قرار گرفت. قطب نما اولین وسیله ناوبری بود که به ملوانان اجازه می داد به دریا بروند.

اولین قطب نما کجا و چه زمانی ظاهر شد؟

در قرن 3 قبل از میلاد. ه. در چین، دستگاهی اختراع شد که به جهت های اصلی اشاره می کرد. از نظر ظاهری شبیه یک قاشق با دسته نازک و قسمت کروی محدب بود. از مگنتیت ساخته شده بود. قسمت محدب صیقلی قاشق را روی یک صفحه چوبی یا مسی قرار می دادند که آن را نیز جلا می داد. دسته آزادانه بالای صفحه آویزان بود، اما قاشق حول محور پایه محدب می چرخید. کشورهای جهان روی پلاک مشخص شده بود. سوزن قطب نما، در حالت استراحت، همیشه دقیقاً به سمت جنوب اشاره می کرد. این قطب نما باستانی سونان، یعنی "مسئول جنوب" نامیده می شد.

در قرن یازدهم، چینی ها یک سوزن قطب نمای شناور ساخته شده از آهنربای مصنوعی را اختراع کردند. ابتدا آن را حرارت دادند تا قرمز شود و سپس در ظرفی با آب فرو بردند. "ماهی" شروع به شنا کرد و سرش به سمت جنوب اشاره کرد. شن گوا، دانشمندی از همان چین، چند نوع قطب نما را پیشنهاد کرد: با سوزن مغناطیسی و نخ ابریشم، با سوزن مغناطیسی و سنجاق سر. در قرن دوازدهم، قطب‌نما با سوزن مغناطیسی توسط اعراب و یک قرن بعد توسط ایتالیایی‌ها، فرانسوی‌ها، اسپانیایی‌ها و پرتغالی‌ها استفاده شد.

در قرن چهاردهم، آنها شروع به قرار دادن یک سوزن مغناطیسی روی نقطه ای در وسط یک دایره ساخته شده از کاغذ - یک کارت کردند. فرد بعدی که قطب نما را بهبود بخشید فلاویو جولیو ایتالیایی بود. دایره کاغذ را به 16 قسمت تقسیم کرد. در قرن هفدهم، با یک خط کش دوار با مناظر بهبود یافت، که امکان محاسبه دقیق جهت را فراهم کرد.

قطب نما از چه چیزی تشکیل شده است؟

طراحی دستگاه بستگی به نوع قطب نما دارد. انواع زیر متمایز می شوند: قطب نما ژیروسکوپ، قطب نما مغناطیسی، قطب نما الکترونیکی. قسمت اصلی یک قطب نما مغناطیسی معمولی یک قطب نما با یک سنجاق در مرکز است. یک سوزن مغناطیسی در انتهای گلدسته وجود دارد و بدنه آن با شیشه پوشانده شده است.

قطب نما: حقایق جالب

• قبل از اختراع و گسترش قطب نما، ملوانان در کشتی های خود به دریای آزاد نمی رفتند تا گم نشوند.
• قطب نما توسط بازرگانان ونیزی به اروپا آورده شد.
• قبل از چینی ها، هندی ها از چیزی شبیه قطب نما استفاده می کردند. در San Lorenzo Tenochtilan، دانشمندان یک مصنوع از هماتیت را پیدا کردند که قدمت آن به 1000 سال قبل از میلاد برمی گردد. اما سنگ آهن مغناطیسی هنوز توسط چینی ها کشف شد.
• شما می توانید قطب نما خود را از یک نعلبکی آب و یک سوزن مغناطیسی بسازید.

امیدواریم گزارش مربوط به قطب نما به شما کمک کرده باشد تا اطلاعات مفید زیادی در مورد آن بیاموزید. می توانید با استفاده از فرم نظر زیر یک داستان کوتاه در مورد قطب نما بگذارید.

متن اثر بدون تصویر و فرمول درج شده است.
نسخه کامل اثر در برگه «فایل‌های کاری» با فرمت PDF موجود است

اگر به پیاده روی می روید، از رودخانه ای عبور می کنید،

به سمت چپ و روی شیب - افق خود را گسترش دهید

منو با خودت ببر، میارمت خونه

من شمال را می شناسم، جنوب را می شناسم - تو گم نخواهی شد، دوست من.

(ساموئل مارشاک)

در درس دنیای اطراف، ما اسرار خانه مشترک خود را درک می کنیم - سیاره شگفت انگیز زمین. هنگام مطالعه بخش "چگونه مردم جهان را درک می کنند"، موضوع "دستگاه و ابزار"، به این سوال از کتاب درسی علاقه مند شدم، "چه دستگاه های دیگری را می شناسید؟" و من به یاد قطب نما افتادم.

هدف کار:به اهمیت کشف قطب نما توسط انسان و نقش آن در توسعه تمدن پی ببرید

وظایف:

ادبیات اضافی را مطالعه کنید. یاد بگیرید بدون قطب نما در فضا حرکت کنید. با دستان خود یک قطب نما خانگی بسازید.

موضوع مطالعه:قطب نما

فرضیه تحقیق:

من فرض می کنم که با استفاده از قطب نما ساخته شده از مواد بداهه می توانید طرف های افق را در خانه تعیین کنید.

روش های پژوهش:اکتشافی، توصیفی، نظری و عملی.

فصل 1

1. تاریخچه ایجاد قطب نما

انسان خیلی وقت پیش شروع به سفر کرد. اکثر اولین مسافران دریایی به بیراهه رفتند. مرد متوجه شد که بدون دستگاه خاصی محکوم به جستجوی طولانی برای راه درست است. بنابراین، یک اختراع شگفت انگیز باستانی، قطب نما، برای تعیین اضلاع افق اختراع شد.

احتمالاً اولین بار در قرن سوم قبل از میلاد در چین باستان ایجاد شد. خود کلمه "قطب نما" از "قطب نما" انگلیسی باستان به معنای دایره گرفته شده است (نگاه کنید به شکل 1 پیوست شماره 1).

چینی ها می دانستند که آهنربا آهن را جذب می کند. آنها خاصیت آهنربا را می دانستند - برای نشان دادن جهت شمال و جنوب. قطب نما چینی یک قاشق دسته بلند ساخته شده از آهن مغناطیسی بود. قاشق را روی یک پایه چوبی صاف با تقسیمات با علائم زودیاک قرار دادند، آن را چرخاند و متوقف شد. قسمت محدب قاشق به راحتی روی بشقاب می چرخید. ساقه همیشه به سمت جنوب بود. در این شکل، قطب نمای چینی در قرن 12. وام گرفته شده توسط اعراب

در قرن 14 Flavio Gioia ایتالیایی این دستگاه را بهبود بخشیده است. او سوزن مغناطیسی را روی پین عمودی قرار داد. این باعث بهبود عملکرد قطب نما شد. یک کارت (دایره نور) به فلش وصل شده بود که به 16 نقطه تقسیم شده بود (نگاه کنید به شکل 2 پیوست شماره 2).

دو قرن بعد، تقسیم کارت 32 امتیاز بود. قبلاً در قرن 18 ، قطب نما به یک دستگاه نسبتاً پیچیده تبدیل شد که نه تنها جهت، بلکه زمان را نیز نشان می داد.

1. دستگاه قطب نما آندریانوف

در کشور ما رایج ترین قطب نما سیستم آندریانوف است. (نگاه کنید به شکل 3 پیوست شماره 3).

از 5 قسمت تشکیل شده است: بدنه قطب نما، حلقه دید، سوزن مغناطیسی، صفحه (شماره)، گیره.

یک قطب نما که به درستی کار می کند همیشه دارای یک فلش آبی است که به سمت شمال می رود، در حالی که یک فلش قرمز، بر این اساس، دقیقاً مخالف - به سمت جنوب است.

1.3 اصل عملیات

قبل از استفاده از قطب نما، باید آن را بررسی کنید، آن را روی یک سطح افقی قرار دهید و منتظر بمانید تا سوزن یخ بزند و نشان دهد که شمال کجاست. سپس باید هر شی فلزی را به دستگاه بیاورید. تحت تأثیر یک آهنربا، فلش در جهت خود منحرف می شود. فلز را از میدان عمل خارج می کنیم و تیر خود را مشاهده می کنیم.

اگر قطب نما ما به درستی کار کند، مطمئناً فلش به سمت شمال به موقعیت اصلی خود می چرخد.

فصل 2: ​​2.1 بخش عملی. جهت گیری بر اساس ویژگی های طبیعی محلی

حرفه هایی مانند زمین شناس، خلبان و ملوان با دانش قطب نما پیوند ناگسستنی دارند. .

گاهی اوقات هنگام پیاده روی یا در جنگل، دانستن جهت دقیق مسیر برای گم نشدن مهم است. با استفاده از علائم محلی می توانید بفهمید که کجا شمال و کجا جنوب است (به شکل 4،5،6،7،8 پیوست شماره 4 مراجعه کنید. ) خزه ها و گلسنگ ها روی تنه درختان، کنده ها و سنگ های سمت شمال می رویند. درختان توس در ضلع جنوبی پوست سفیدتر و تمیزتری نسبت به سمت شمالی دارند. تاج درخت در ضلع جنوبی سرسبزتر است. مورچه ها خانه های خود را در جنوب درخت می سازند. برف ها در بهار در دامنه های کوه های رو به جنوب آب می شوند.

اما همه علائم قابل اعتماد نیستند، بنابراین، برای اینکه به درستی جهت گیری کنید، در هوای آفتابی در ظهر، باید با پشت به خورشید بایستید تا سایه دقیقاً جلوی فرد باشد. سپس شمال در جلو، جنوب پشت سر، شرق در سمت راست، غرب در سمت چپ خواهد داشت. (نگاه کنید به شکل 9 پیوست شماره 5).

2.2 ساخت قطب نما خانگی

راه های زیادی برای ساختن یک قطب نما ساده از مواد بداهه در خانه و میدان وجود دارد. بیایید با جزئیات به آن نگاه کنیم.

برای ساخت قطب نما به یک سوزن، کاغذ، قیچی، دو مهره قرمز و آبی و یک ظرف آب نیاز دارید. (نگاه کنید به شکل 10،11،12،13 پیوست شماره 6.) سوزن به عنوان یک سوزن مغناطیسی عمل می کند - نشانگر جهت های اصلی. پایه فلش یک ماده شناور سبک مانند کاغذ خواهد بود.

آب را در ظرفی با اندازه متوسط ​​بریزید. سوزن را باید روی قیچی زده و به شدت در یک جهت مالش دهید. به این ترتیب فرآیند مغناطیسی اتفاق می افتد (نگاه کنید به شکل 14 پیوست شماره 7) .

یک دایره از کاغذ برش دهید و با سوزن خود آن را سوراخ کنید (نگاه کنید به شکل 15 پیوست شماره 7) . نخ روی یک سوزن مهره ها (نگاه کنید به شکل 16 پیوست شماره 7).

قطب نما خانگی را در یک ظرف آب قرار دهید (نگاه کنید به شکل 17 پیوست شماره 7) . قطب نما که به درستی ساخته شده است باید برای مدتی حرکت کند. اگر ثابت بماند، قطعه فلزی باید دوباره مغناطیسی شود. اگر همه چیز را به درستی انجام داده باشید، قطب نما قرار داده شده روی آب به آرامی می چرخد. هنگامی که سوزن مغناطیسی بداهه از حرکت باز می ایستد، سمت مغناطیسی آن به جهت های اصلی اشاره می کند (جنوبی - یک سوزن در انتهای یک مهره قرمز ثابت، شمال - یک مهره آبی مربوطه) (نگاه کنید به شکل 18 پیوست شماره 7).

در شرایط کمپینگ، برای ساختن یک قطب نما به هر قطعه فلزی نیاز دارید: سوزن، سنجاق، گیره کاغذ، سیم فلزی، هر چیزی که در دستتان باشد. پایه فلش یک ماده شناور سبک است، مانند اسفنج، چوب پنبه، پلاستیک فوم یا ورق چوب.

برای اینکه یک تکه فلز به عنوان نشانگر جهت اصلی عمل کند، باید آن را در برابر پارچه، خز یا آهن مغناطیسی کرد. به عنوان آخرین راه حل، می توانید از موهای خود برای مغناطیس کردن استفاده کنید. یک تکه فلز باید روی شی انتخاب شده اعمال شود و به شدت در یک جهت مالش داده شود و فلز در گودال پایین بیاید. انتهای مغناطیسی فلز به سمت شمال خواهد رفت.

نتیجه

در طول کار تحقیقاتی خود، فرضیه خود را که با کمک قطب نما ساخته شده از مواد بداهه ساخته شده است، تأیید کردم که می توانید اضلاع افق را در خانه تعیین کنید و تاریخچه ایجاد و طراحی قطب نما را آموختم. من نحوه استفاده از این وسیله را یاد گرفتم که برایم سخت بود.

من معتقدم که دانش به دست آمده به من و بچه ها این امکان را می دهد که بدون در نظر گرفتن شرایط آب و هوایی و زمان روز، مسیرهای اصلی را با اطمینان کامل در هر مکان تعیین کنیم.

در آینده، من قصد دارم در باشگاه ورزشی توریستی مدرسه "Maximum" به سرپرستی یک معلم جغرافیا، عضو انجمن جغرافیایی روسیه جمهوری باشقورتستان، Ilnur Gainislamovich Yusupov، شرکت کنم. به لطف او، یک مدرسه مرتبط از انجمن جغرافیایی روسیه در مدرسه ما ایجاد می شود.

با تشکر از توجه شما!

کتابشناسی - فهرست کتب

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

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

Degterev، N.D. قطب نمای مغناطیسی اشاره گر [متن] / N.D. دگترف. - لنینگراد، 1984

زاراپین، وی.جی. آزمایشات علمی در ویلا [متن] / V.G. Zarapin، Pyannikova O.O.، Yakovleva M.A. - مسکو، 2014

کوژوخوف، V.P. و دیگران قطب نماهای مغناطیسی [متن] / V.P. کوژوخوف - مسکو، 1981

Feoktistova، V.F.، فعالیت های پژوهشی و پروژه ای دانش آموزان دوره اول. توصیه هایی برای معلمان [متن] / V.F. فئوکتیستوا. - ولگوگراد: انتشارات Uchitel، 2010

ضمیمه شماره 1. اختراع باستانی چینی ها.

برنج. 1 اولین بار در قرن سوم قبل از میلاد در چین باستان ایجاد شد

ضمیمه شماره 2. دستگاه ایتالیایی Flavio Gioia

برنج. 2 در قرن 14م. Flavio Gioia ایتالیایی این دستگاه را بهبود بخشیده است. او سوزن مغناطیسی را روی پین عمودی قرار داد. من یک کارت (دایره نور) را به فلش وصل کردم که به 16 نقطه تقسیم شده است.

ضمیمه شماره 3. قطب نمای آندریانوف

برنج. 3 دستگاه قطب نما آندریانوف

ضمیمه شماره 4. جهت گیری بر اساس ویژگی های محلی

خزه‌ها و گلسنگ‌ها روی تنه درختان، کنده‌ها و سنگ‌های ضلع شمالی رشد می‌کنند

درختان توس در ضلع جنوبی پوست سفیدتر و تمیزتری نسبت به سمت شمالی دارند.

تاج درخت در ضلع جنوبی سرسبزتر است.

مورچه ها خانه های خود را در جنوب درخت می سازند.

برف ها در بهار در دامنه های کوه های رو به جنوب آب می شوند.

ضمیمه شماره 5. جهت گیری در هوای آفتابی

برنج. 9 در هوای آفتابی در ظهر، باید با پشت به خورشید بایستید تا سایه دقیقاً جلوی فرد باشد. سپس شمال را در جلو، جنوب در پشت خود، شرق در سمت راست و غرب در سمت چپ خواهد داشت.

ضمیمه شماره 6. برای ساخت قطب نما نیاز دارید

برنج. 10 ظرف آب

برنج. 11 قیچی

برنج. 12 سوزن، دو مهره قرمز و آبی

Fig.13 کاغذ

ضمیمه شماره 7 ساخت قطب نما در منزل

شکل 14 سوزن به شدت سه در یک جهت است. روند کار به این صورت است

مغناطیس شدن

برنج. 15 یک دایره از کاغذ برش دهید و با سوزن خود سوراخ کنید

برنج. 16 مهره ها را روی یک سوزن نخ کنید

برنج. 17 قطب نما خانگی را داخل ظرف آب فرو می بریم.

شکل 18 سمت مغناطیسی سوزن همیشه متوقف می شود و دقیقاً به سمت شمال می رود