Kompas i żyrokompas

Kompas magnetyczny jest przyrządem nawigacyjny służący do wyznaczania kierunku południka magnetycznego, a więc wskazujący kierunek północnego bieguna magnetycznego Ziemi, czyli północy magnetycznej. Własności igły magnetycznej najwcześniej znane były w Chinach, gdzie używano jej w postaci namagnesowanej łyżki conajmniej od I wieku n.e. Po III wieku łyżka zaczęła przybierać postać igły magnetycznej. Początkowo wykorzystywano ją do celów magicznych, m.in. do wyszukiwania pomyślnych miejsc na lokalizację budowli.

Pierwszy opis kompasu w obecnej postaci dał w 1088 roku uczony chiński Szen Kua. Wiadomo też, że w XI wieku Chińczycy używali kompasu na wojnie i wiedzieli, jak magnesować igłę bez magnesu. W tym okresie nadawano zwykle igle magnetycznej postać rybki pływającej w naczyniu z wodą. Źródła chińskie z Kantonu mówią o posługiwaniu się kompasem w nawigacji morskiej na początku XII wieku

Pierwsza wiadomość o stosowaniu kompasu przez żeglarzy na Morzu Śródziemnym pochodzi z 1190 roku. Kompas został szybko przyswojony przez żeglarzy europejskich i stał się jedną z głównych zdobyczy technicznych, które umożliwiły żeglugę pełnomorską i doprowadziły do epoki wielkich odkryć geograficznych. Około 1269 roku Petrus Peregrinus wprowadził kompas z podziałem tarczy na 360 stopni. Do tradycyjnej konstrukcji kompasu Włoch Flavio Gioja wprowadził tzw. różę wiatrów (ok. roku 1300). Od połowy XVI wieku kompas zawieszano na przegubie Cardana, co uniezależniło jego działanie od kołysania statku.

W żeglarstwie stosowane są również kompasy elektryczne (elektroniczne). Są to w istocie kompasy magnetyczne wyposażone w elektoniczne repetytory wskazań, rozmieszczone w odpowiednich miejscach, np. w kabinie nawigacyjnej, na stanowisku sternika lub w kabinie kapitana.

W 1911 roku Amerykanin Elmer A. Sperry wynalazł kompas bąkowy, czyli żyrokompas – przyrząd żyroskopowy wskazujący kierunek północy geograficznej, w którym wykorzystano zasadę stałego położenia w przestrzeni osi obrotu bąka wirującego (żyroskopu) z dużą prędkością (do ok. 40 tys. obrotów na minutę). Znalazł on zastosowanie w nowoczesnej nawigacji morskiej i lotniczej zamiast kompasu magnetycznego, gdyż wskazania żyrokompasu są niezależne od własnego pola magnetycznego statku i deklinacji magnetycznej a błędy powodowane ruchem statku są automatycznie korygowane.

W trakcie pokazów zostaną poruszone następujące zagadnienia:

  • czym się różni kompas od busoli?
  • co to jest azymut?
  • jak działa kompas i żyrokompas?
  • czym się różnią północ magnetyczna, geograficzna i topograficzna oraz co wspólnego z nimi ma deklinacja?
  • jak zbudować własny kompas?
  • czas, kierunki świata, położenie słońca – jak za pomocą dwóch z tych elementów wyznaczyć trzeci?
  • dlaczego kompas nie działa w pociągu?
  • w czym przeszkadza żelazny zapas konserw?