Магнитная стрелка компаса по праву считается одним из ключевых изобретений в истории человечества. Это устройство позволяет определять стороны света и ориентироваться в пространстве, что незаменимо в морской навигации, авиации, туризме и на суше. Стоит отметить, что компас — это не только привычный магнитный прибор. Существуют и другие типы, например, гирокомпас, который используется на крупных судах. В его основе лежит гироскоп — быстро вращающийся ротор, сохраняющий неизменное положение оси вращения независимо от движения корабля. Радиокомпас (радиопеленгатор) определяет направление, улавливая сигналы от радиомаяков. А астрокомпас помогает ориентироваться по положению небесных светил: Солнца, Луны или звезд, что особенно важно в высоких широтах, где магнитный компас ненадежен.
Как устроен магнитный компас
Конструкция классического магнитного компаса довольно проста. В круглой коробке (корпусе) на острие стальной иглы с минимальным трением установлена магнитная стрелка. Чтобы уменьшить износ, точка опоры часто укреплена твердым камнем, например, агатом или сапфиром, впаянным в центр стрелки. В состоянии покоя стрелка всегда располагается вдоль силовых линий магнитного поля Земли: один её конец (обычно синего цвета) указывает на северный магнитный полюс, а противоположный — на южный. Для фиксации стрелки во время транспортировки используется специальный рычажок — арретир, который прижимает её к защитному стеклу.
Определение азимута и работа с буссолью
После того как по стрелке определено направление на север, можно вычислить азимут — угол между направлением на север и направлением на нужный объект. Для этого используется градусная шкала (лимб), нанесенная на дно корпуса.
Для более точных измерений на местности, особенно в геодезии и топографии, применяется буссоль. Её главное отличие от простого компаса — наличие визирного устройства. Оно состоит из двух вертикальных пластин с прорезями, одна из которых имеет тонкий волосок (нить). Наводя это устройство на объект, наблюдатель совмещает волосок, прорезь и цель, что позволяет с высокой точностью определить направление.
Учет магнитного склонения
Важный практический момент — учет магнитного склонения. Это угол между направлением на истинный (географический) север и на магнитный север, куда показывает стрелка. Перед работой стрелку компаса или буссоли смещают по шкале вправо (при восточном склонении) или влево (при западном) на величину, известную для данной местности. Это позволяет сразу получать истинные азимуты, а не магнитные.
Специализированные компасы: горный компас
В полевых исследованиях геологов и географов широко используется горный компас. Это многофункциональный прибор, который, помимо определения азимута, позволяет измерять углы наклона рельефа или горных пластов. Он оснащен мерной линейкой, вертикальной градусной шкалой и отвесом (клинометром). Приложив линейку компаса к поверхности, по отклонению отвеса определяют угол её наклона. Интересная особенность горного компаса — его лимб размечен против часовой стрелки. Такая шкала, называемая квадрантовой, более удобна для прямой записи азимутов простирания и падения пластов горных пород, что упрощает работу геолога в полевых условиях.