Лабораторне заняття 2
Тема: Визначення відстані і робота з компасом
План:
1. Складові туристичного компасу.
2. Розташування компасу в руці.
3. Визначення сторін світу.
4. Орієнтування карти за компасом.
5. Визначення відстані на карті.
Складові туристичного компасу.
Компас - пристрій, що полегшує орієнтування на місцевості. Зараз прийнято наголос ставити на першому складі - компас. Моряки роблять наголос на останньому - компас.
Існує кілька різновидів компасів , що розрізняються принципом дії:
- магнітний компас
- гірокомпас
- електронний компас
Магнітний компас. Складається з намагніченою стрілки, встановленої на вертикальній шпильці і кругової шкали, розділеної на 360°. Стрілка завжди орієнтується уздовж магнітних ліній землі (вздовж напрямку магнітного меридіана), один кінець вказує на північ, інший - на південь. Часто компас має пеленгатор - обертається діаметральна лінійка з візирями на кінцях, укріплена своїм центром на кришці коробки над стрілкою (для візування на місцеві предмети - орієнтири). Для того, щоб стрілка не ушкодилася при русі, компас має стопор, який звільняє стрілку тільки коли за компасом здійснюють орієнтування.
Простий компас можна зробити, поклавши голку на плаваючий у воді листок або пробку. Голка зорієнтується уздовж магнітних ліній Землі.
Існують так само рідинні компаси, внутрішній простір яких заповнений рідиною, що усуває коливання стрілки при трясці. Такі компаси можна використовувати на ходу, без зупинки.
Дуже важливе зауваження щодо магнітних компасів. Компас вказує не на географічний полюс, а на магнітний полюс, який не збігається з географічним. Кут між істинним меридіаном (географічним) і магнітним меридіаном називається відміною магнітної стрілки і для більшої частини території Європи та Азії не перевищує 5-7°, за винятком районів магнітних аномалій. Для точного орієнтування за азимутами необхідно враховувати величину відмінювання, яка вказується на топографічних картах.
Інше важливе зауваження. У районах, багатих залізними рудами, магнітний компас може значно брехати і його свідчення слід перевіряти іншими способами.
Гірокомпас. Найпростіший гірокомпас складається з гіроскопа, підвішеного усередині полої кулі, яка плаває в рідині; вага кулі з гіроскопом така, що центр ваги розташовується на осі кулі в його нижній частині, коли вісь обертання гіроскопа горизонтальна. Гіроскоп обертається з великою швидкістю навколо осі, спрямованої на певну точку, зазвичай, на географічний північний полюс. Через велике відцентроване прискорення створюється сила, що перешкоджає зміни напрямку осі обертання при зміні положення корпуса гіроскопа.
Зазвичай гірокомпас застосовується як опорний навігаційний пристрій в суднових рульових системах з ручним або автоматичним управлінням.
Електронний компас. В основі роботи електронних компасів можуть застосовуватися різні технології:
1. Використовують як датчик блок Магніторезістори або елементи Холла, відловлюють зміни магнітного поля землі
2. Використовують супутникові навігаційні системи (NAVSTAR, ГЛОНАСС і їм подібні). Принцип простий: натискаємо кнопку, і цей «компас» запам'ятовує поточні координати. Потім можна йти куди завгодно, а стрілка на екрані буде постійно показувати у бік точки, яку ми запам'ятали і відстань до неї.
Розташування компасу в руці.
Даний прилад володіє довгою стрілкою з двома вістрями на кінцях. Зазвичай один її кінець показує південь, другий північ. Для того щоб визначити, де та чи інша сторона, треба знати, що той кінець, який відмічено, завжди вказує на північ. У більшості випадків він синій, але це не догма.
Необхідно уважно розглянути лімб. На ньому, як правило, відзначені сторони світу. Північ - це літера «С» або «N». Від неї вже можна відштовхуватися при знаходженні інших сторін світу. Навпаки буде південь. Якщо повернутися обличчям на північ, то зліва буде захід, відповідно праворуч - схід. Але вони також позначені буквами, які з часом запам'ятаються.
При уважному розгляді лімба, можна побачити, що його окружність розділена на 360 градусів. Така шкала необхідна для того щоб вміти визначати точний кут між різними напрямками.
Для того щоб правильно визначити напрямок, необхідно надати приладу стійке горизонтальне положення. Слід почекати доки стрілка повністю заспокоїться, як правило, це відбувається досить швидко. Після цього необхідно обережно повернути прилад таким чином, щоб напрямок стрілки повністю співпав з буквою, яка означає північ.
Після того, як напрям з'ясовано, необхідно вибрати орієнтир у вигляді дерева або будови і йти на нього , не ухиляючись в сторони. Можна зорієнтуватися по карті і намітити на ній шлях до обраного об'єкта.
Більш точно визначити необхідний напрям можна по азимуту. Як витримує напрямок свого шляху корабель у відкритому морі. Він іде по курсу, попередньо обчисленому по карті, за допомогою компаса і, перетинаючи моря і океани, точно приходить в призначений порт. Таким же чином користуються компасом і на суші, вживаючи замість слова «курс» слово «азимут» (від арабського «ассумут», що означає: шлях, дорога).
Азимутом (магнітним) називають кут між напрямком магнітного меридіана і напрямком на предмет, розташований на даній місцевості. Магнітні азимути вимірюють у градусах від 0 до 360° і відраховують від північного напрямку магнітної стрілки по ходу годинникової. Наприклад, азимут на окремий будинок дорівнює 300°, на окреме дерево - 120°, на курган - 60° ( рис.).
Поки
не придбаний навик, краще класти компас на якийсь стовпчик, пеньок або
працювати вдвох: один тримає компас, стежачи за положенням стрілки, другий
цілиться через візири і зауважує напрямок.
Визначення сторін світу.
Існує кілька способів визначення сторін світу. Найвідоміший - це визначення сторін світу по компасу. Тут все просто - стрілка N вказує на Північ, E - Схід, W - Захід, S - Південь. Але це за умови наявності компаса, що не завжди буває. Тому необхідно знати способи визначення сторін світу без компаса по сонцю, годиннику, зіркам, місяцю, природним прикметам орієнтування.
Спосіб №1. Визначення півночі по полярній зірці. Спосіб визначення півночі по полярній зірці придатний тільки в більш менш ясну ніч в північній півкулі, коли на небі видно зірки. Для цього необхідно:
1) Знайти на небі сузір'я Великої Ведмедиці (великий ківш).
2) Відстань між двома крайніми зірками відкласти п'ять разів по прямій у бік сузір'я Малої Ведмедиці (малий ківш). Відрізок співпаде з останньою зіркою в хвості Малої Ведмедиці. Це і буде Полярна зірка, від якої подумки провести стрімку лінію до Землі. Це і буде напрямок на північ.
Спосіб №2. Визначення сторін світу по сузір’ю Південного Хреста. Цей спосіб придатний для визначення напрямків в південній півкулі.
Сузір'я Південний Хрест складається з чотирьох яскравих зірок, взаємно розташованих у вигляді хреста. Для більш точного визначення Півдня користуються прямою, прокладеною через дві зірки, розташовані зліва від Південного Хреста. Пересічення цієї прямої і прямої, відкладеної від Південного Хреста і буде направленням на Південь .
Спосіб №3. Визначення сторін світу за Сонцем та годинником. У сонячну погоду сторони світу можна визначити за наявності годинника.
Для цього необхідно розташувати годинник так, щоб годинна стрілка вказувала на Сонце. Кут між годинниковою стрілкою і 13 годинами розділити навпіл, а ця і буде вказувати на Південь .
Спосіб №4. Мох і лишайник росте переважно на північній стороні поверхні дерев, пнів, каменів і інших предметах.
Спосіб №5. У спекотну погоду у таких дерев, як ялина і сосна, кількість смоли виділяється більше з південної сторони.
Спосіб №6. У горах південних районів дуб і сосни ростуть як правило на південних схилах, а ялина, ялиця і бук на північних.
Спосіб №7. Гриби з'являються на північній стороні дерев, а на південній їх майже не буває.
Спосіб №8. Мурахи як правило будують свої мурашники на південь від найближчих дерев, кущів. Південна сторона мурашника більш поката, ніж північна .
Спосіб №9. Навесні перелітні птахи летять на північ, а восени на південь.
Спосіб №10. Влітку грунт біля великих каменів більш зволожений з північної сторони, ніж з південної.
Спосіб №11. Навесні і під час зимових відлиг сніг тане сильніше з південного боку схилів і каменів.
Орієнтування карти за компасом.
Орієнтування карти слугує для визначення свого місцезнаходження. Для цього карту кладуть горизонтально, ставлять на неї компас і обертають карту разом з компасом так, щоб напрям стрілки компаса співпав з меридіаном. Оскільки напрям магнітної стрілки не точно співпадає з напрямом на географічний полюс, то розрізняють два меридіани - істинний (географічний) і магнітний.
Різниця між істинним і магнітним меридіанами називається кутом магнітного відхилення і може досягати величини в 10-20° і більше і мати різний знак.
Облік магнітного відхилення. Потрібний для точного визначення свого місцезнаходження. Місцеве відхилення іноді вказують на карті. Але його можна визначити також по Полярній зірці або приблизно, без урахування місцевих магнітних аномалій, за схемою, що додається.
Якщо магнітне відхилення східне, то на картах воно підписується зі знаком плюс (наприклад, +7°). Це означає, що істинна північ знаходиться ліворуч від напряму північного кінця магнітної стрілки на величину в 7°. Отже, потрібно повернути компас так, щоб північний кінець стрілки співпав з вказівкою на лімбі "7°". Тоді, вісь лімба З - Пд пройде через істинний географічний меридіан і компас виявиться точно орієнтованим по відношенню до сторін горизонту. У разі західного магнітного відхилення (знак мінус) істинна північ лежить вправо від північного кінця стрілки також на величину градусів магнітного відхилення.
Визначення свого місцезнаходження. Після того, як карта зорієнтована, її "прив'язують" до місцевості шляхом візування на помітні предмети або за допомогою компаса. Для цього дізнаються за компасом магнітні азимути на два орієнтири і, зробивши поправки на місцеве магнітне відхилення, визначають географічні (істинні) азимути цих орієнтирів. Потім з точки зображення орієнтирів на карті проводять лінії під зворотним азимутом (зворотний азимут дорівнює спостережуваному ±180°). Перетин ліній на карті і визначить точку вашого місцезнаходження.
Визначення відстані на карті.
Вимірювання відстаней за допомогою масштабу. Потрібно прокреслити пряму лінію (якщо потрібно дізнатися відстань по прямій ) між двома точками і за допомогою лінійки виміряти цю відстань в сантиметрах, а потім треба помножити отримане число на величину масштабу. Наприклад, на карті масштабу 1:100 000 (в 1 см 1 км) відстань дорівнює 5 см, тобто на місцевості ця відстань становить 1х5 = 5 ( км). Вимірювати відстань по карті можна і за допомогою циркуля - вимірювача. У цьому випадку зручно користуватися лінійним масштабом.
Вимірювання відстаней за допомогою градусної сітки. Для розрахунку відстаней по карті або глобусу можна використовувати такі величини: довжина дуги 1° меридіана і 1° екватора дорівнює приблизно 111 км. Для меридіанів це вірно завжди , а довжина дуги 1° по паралелях зменшується до полюсів. На екваторі його можна теж взяти рівному 111 км. А на полюсах - 0 (оскільки полюс - це точка ). Тому необхідно знати число кілометрів, відповідне довжині 1° дуги кожної конкретної паралелі. Щоб визначити відстань в кілометрах між двома пунктами , що лежать на одному меридіані, обчислюють відстань між ними в градусах, а потім число градусів множать на 111 км. Для визначення відстані між двома точками на екваторі, також потрібно визначити відстань між ними в градусах, а потім помножити на 111 км.
Незамінним інструментом для визначення відстаней по карті є Курвіметр. Курвіметр являє собою портативний механічний прилад з одним невеликим коліщатком, яким проводять по цікавого маршруту. При цьому на циферблаті відображається реальна відстань на місцевості в кілометрах. Циферблати Курвіметри можуть мати шкали для карт різних масштабів. Зазвичай це масштаби 1:5000, 1:20000 та 1:50000. Курвіметр має метричну шкалу.