قطب نما چطور کار میکند؟
به گزارش وبلاگ ماشین، قطب نما وسیله ای ساده اما مجذوب کننده است که قرن ها برای ناوبری استفاده می گردد. این ابزار کوچک و دستی است که از میدان مغناطیسی زمین برای مشخص جهت استفاده می نماید. در این مقاله، علم پشت قطب نما را آنالیز می کنیم و نحوه عملکرد آن را آنالیز می کنیم.
قطب نمای انلاین
وب سایت های قطب نمای آنلاین همانند https://onlinecompass.net منبعی عالی برای هرکسی است که می خواهد جهت خود را بیابد، چه در حال پیاده روی در بیابان یا صرفاً کوشش برای پیمایش در یک شهر نو. این وب سایت ها از فناوری دیجیتال برای ارائه اطلاعات دقیق در خصوص جهت جغرافیایی استفاده می نمایند و می توانند از هر نقطه با اتصال به اینترنت به آن دسترسی داشته باشند.
یکی از مزایای استفاده از وب سایت قطب نما آنلاین (compass online) این است که داده های بلادرنگ را ارائه می نماید و به شما امکان می دهد موقعیت فعلی خود و جهتی را که در آن باید سفر کنید، معین کنید. علاوه بر این، بسیاری از وب سایت های قطب نمای آنلاین نیز ویژگی هایی مانند نقشه های تعاملی، مختصات GPS و مقدار گیری ارتفاع را ارائه می دهند که آنها را به ابزاری همه جانبه برای علاقه مندان به فضای باز تبدیل می نماید.
به طور کلی، وب سایت های قطب نمای آنلاین (compass online free) منبع ارزشمندی برای هر کسی است که احتیاج به گشت و گذار در فضای باز یا کشف یک شهر نو دارد. چه یک کوهنورد باتجربه باشید و چه تازه وارد اولین ماجراجویی خود شده اید، این ابزارها می توانند به شما یاری نمایند که در طول سفر خود ایمن و در مسیر خود بمانید.
اجزای اصلی یک قطب نما
ابتدا، اجازه دهید به اجزای اصلی یک قطب نما نگاه کنیم. قسمت اصلی قطب نما سوزن است که معمولاً از فولاد مغناطیسی ساخته می گردد. سوزن روی یک نقطه محوری نصب می گردد و به آن اجازه می دهد آزادانه بچرخد. نقطه محوری معمولاً در وسط یک صفحه مدور قرار می گیرد که با چهار جهت اصلی معین می گردد: شمال، جنوب، شرق و غرب.
سوزن به گونه ای مغناطیسی می گردد که خود به آهنربا تبدیل می گردد که دارای قطب شمال و جنوب است. هنگامی که قطب نما صاف نگه داشته می گردد، سوزن خود را با میدان مغناطیسی زمین که از شمال مغناطیسی به سمت جنوب مغناطیسی کشیده می گردد، هماهنگ می نماید. این باعث می گردد که سوزن به سمت شمال مغناطیسی که تقریباً در جهت قطب شمال است، قرار بگیرد.
توجه به این نکته مهم است که شمال مغناطیسی با شمال واقعی، که قطب شمال جغرافیایی است، یکسان نیست. شمال مغناطیسی به علت تغییرات میدان مغناطیسی زمین دائما در حال حرکت است. در واقع، در طول قرن گذشته، شمال مغناطیسی تقریباً 1400 مایل از موقعیت خود در قطب شمال کانادا به سمت سیبری حرکت نموده است. این بدان معنی است که تفاوت بین شمال مغناطیسی و شمال واقعی می تواند بسته به موقعیت مکانی شما متفاوت باشد.
حال، بیایید عمیق تر به علم پشت قطب نما بپردازیم. میدان مغناطیسی زمین در اثر حرکت آهن مذاب در هسته زمین ایجاد می گردد. این یک دوقطبی مغناطیسی ایجاد می نماید که یک سر دوقطبی در نزدیکی قطب جنوب جغرافیایی و انتهای دیگر در نزدیکی قطب شمال واقع شده است.
همانطور که زمین حول محور خود می چرخد، خطوط میدان مغناطیسی کمی جابه جا می شوند و باعث می شوند که سوزن قطب نما نیز کمی حرکت کند. به همین علت است که قطب نما گاهی اوقات می تواند جهتی را نشان دهد که کمی با شمال واقعی فرق دارد.
فاکتور مهم دیگری که باید در نظر گرفته گردد، انحراف است. انحراف تفاوت بین شمال مغناطیسی و شمال واقعی در یک مکان خاص است. این تفاوت بسته به موقعیت شما در سطح زمین می تواند متفاوت باشد. به عنوان مثال، در بعضی از نقاط دنیا، شمال مغناطیسی در شرق شمال واقعی است، در حالی که در سایر نقاط، در غرب است.
برای جبران این تغییر، بسیاری از قطب نماها دارای یک دکمه تنظیم کوچک هستند که به شما امکان می دهد صفحه را بچرخانید تا آن را با شیب محلی هماهنگ کنید. این تضمین می نماید که سوزن به سمت شمال واقعی باشد تا شمال مغناطیسی.
با وجود سادگی، قطب نما نقش مهمی در تاریخ بشر داشته است. اولین بار در حدود 220 سال قبل از میلاد در چین باستان اختراع شد و عمدتاً برای ژئومانسی یا هنر پیشگویی انرژی زمین مورد استفاده نهاده شد. با این حال، خیلی بعد بود که از قطب نما برای ناوبری استفاده شد.
استفاده از قطب نما برای ناوبری بیشتر با کاشفان اروپایی در دوران اکتشاف در قرن 15 و 16 مرتبط است. این کاوشگران برای حرکت در دریاهای ناشناخته و ترسیم قلمروهای نو به قطب نما متکی بودند. بدون قطب نما، بعید است که این سفرها امکان پذیر باشد.
امروزه قطب نما هنوز یک ابزار ضروری برای ناوبری است، به ویژه برای کوهنوردان، کمپینگ ها و علاقه مندان به فضای باز. بعلاوه به وسیله خلبانان و ملوانان برای معین موقعیت و مسیر خود استفاده می گردد.
علاوه بر قطب نماهای سنتی، اکنون قطب نماهای دیجیتالی نیز وجود دارند که از حسگرهایی برای تشخیص میدان مغناطیسی زمین استفاده می نمایند. این ها را می توان در گوشی های هوشمند و دستگاه های مختلف دیگر یافت. اگرچه ممکن است آن ها اهمیت تاریخی مشابه قطب نماهای سنتی نداشته باشند، اما همچنان ابزارهای مفیدی برای ناوبری هستند.
شایان ذکر است که در حالی که قطب نما ابزار قابل اعتمادی برای معین جهت است، دارای محدودیت هایی است. به عنوان مثال، نمی تواند مکان دقیق یا فاصله شما را از یک نقطه خاص به شما بگوید. برای معین این موارد، ابزارهای اضافی مانند نقشه ها یا دستگاه های GPS مورد احتیاج است.
علاوه بر این، دقت قطب نما می تواند تحت تأثیر عوامل مختلفی مانند آهنرباهای نزدیک، میدان های الکتریکی یا حتی خطوط برق مجاور قرار گیرد. برای اطمینان از حداکثر دقت، مهم است که قطب نما خود را از این منابع تداخل دور نگه دارید.
در انتها، قطب نما ابزاری ساده اما قدرتمند است که نقش بسزایی در تاریخ بشر داشته است. از کاوشگران اولیه تا ماجراجویان امروزی، قطب نما به مردم یاری نموده تا در قلمرو ناآشنا حرکت نمایند و مسیرهای نوی را ترسیم نمایند. همانطور که ما به کاوش و کشف نقاط نو دنیا ادامه می دهیم، قطب نما بدون شک یک ابزار ضروری برای ناوبری باقی خواهد ماند.
یکی از جنبه های جالب قطب نما این است که نه تنها به ما در جهت یابی یاری می نماید، بلکه بینشی از میدان مغناطیسی زمین نیز ارائه می دهد. دانشمندان از داده های قطب نما برای مطالعه تغییرات میدان مغناطیسی زمین در طول زمان و درک بهتر رفتار آن استفاده می نمایند.
به عنوان مثال، بعضی از دانشمندان بر این باورند که حرکت قطب های مغناطیسی زمین می تواند پیشروی برای یک معکوس ژئومغناطیسی باشد، جایی که موقعیت های شمال و جنوب مغناطیسی تغییر می نماید. این اتفاق بارها در طول تاریخ زمین اتفاق افتاده است و آخرین واژگونی آن در حدود 780000 سال پیش اتفاق افتاده است.
قطب نما علاوه بر تحقیقات علمی بر فرهنگ و هنر نیز تأثیر گذاشته است. تصویر قطب نما در همه چیز از آرم گرفته تا خالکوبی به عنوان نماد جهت و جهت یابی استفاده شده است. در ادبیات، شعر و موسیقی نیز ظاهر شده است.
به طور کلی، قطب نما ابزاری مجذوب کننده است که علم، تاریخ و اهمیت فرهنگی را ترکیب می نماید. سادگی آن اصول علمی پیچیده ای را که زیربنای عملکرد آن است، رد می نماید و اهمیت آن برای ناوبری را نمی توان اغراق کرد. چه در حال کاوش در منطقه ها نو باشیم و چه به سادگی راه خانه را پیدا کنیم، قطب نما همچنان بخشی حیاتی از زندگی ما است.
در نتیجه، قطب نما ابزاری مجذوب کننده است که برای معین جهت به میدان مغناطیسی زمین متکی است. از نظر طراحی ساده اما در اصول علمی پیچیده است. درک نحوه عملکرد قطب نما می تواند به ما یاری کند تا از اهمیت ناوبری و نبوغ کاوشگران اولیه که برای ترسیم مسیر خود در دریاهای ناشناخته به این وسیله ساده متکی بودند، پی ببریم.
منبع: فوت و فن