Kompass

Allikas: Vikipeedia
Hoiatus! Võimalik autoriõiguste rikkumine!
Kui on olemas/saadud luba teksti kasutamiseks Creative Commons Attribution/Share-Alike litsentsi tingimustel, siis märgi see artikli arutelulehele.

Võimalikuks lahenduseks on ka teksti ümbersõnastamine, sest faktid ei ole autoriõigustega kaitstud.

  Teksti allikas: http://www.loodusajakiri.ee/eesti_loodus/artikkel811_787.html
18. sajandi asimuutiline kompass Hispaaniast
Harilik nõelaga "kuiva" tüüpi kompass

Kompass on navigatsiooniline mõõteriist, mis näitab suundasid osundusraami abil Maa magnetilise põhjapooluse suhtes. Osundusraam määratleb neli põhi-ilmakaart – põhi, lõuna, ida ja lääs, enamasti on määratletud ka vahekaared – kagu, edel, loe, kirre. Tavaliselt on kompassile märgitud kompassiroos, mis näitab suundasid (nende nimetused on tihti lühendatud esitäheks). Mõnikord, kas kompassiroosi asemel või sellele lisaks, on kompassi peale märgitud nurgad ja nendele vastavad kraadid. Põhjasuunale vastab null kraadi ning nurgad suurenevad päripäeva, seega idasuuale vastab 90, lõunasuunale 180 ja läänesuunale 270 kraadi.[1]

Kompasside tüübid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Magnetkompass[muuda | redigeeri lähteteksti]

Maailmas kasutatakse tihedalt kaht tüübilt radikaalselt erinevat kompassi. Magnetkompassi töö põhineb Maa magnetväljal. Kompassi magnetiseeritud nõel pöördub piki Maa magnetvälja jooni, osutades magnetpooluste suunas. Seda tüüpi lihtsad kompassid näitavad suunda osundusraamis, kus magnetpooluste suund on vastavalt põhja- ja lõunasuund. Neid suundasid nimetatakse magnetiliseks põhjaks ja magnetiliseks lõunaks. Olenevalt sellest, kus kompass parasjagu asub, erineb kompassinäit tegelikust geograafilistest ilmakaartest, kuna magnetiline põhi asub "tegelikust põhjast" 1600 km lõuna pool.[2]

Gürokompass[muuda | redigeeri lähteteksti]

Gürokompassi ehk vurrkompassi töö põhineb kiirelt keerleval kettal, mille pöörded toimivad dünaamiliselt vastastikku Maakera pööretega kuni ratta pöörlemistelje suund muutub, kaotades samal ajal ka hõõrdumise tõttu energiat, kuni ketta pöörlemistelg on paralleelne Maa omaga. Sellisel juhul sihib ketta telg pöörlemispooluste poole, osundraami abil on võimalik määrata geodeetiline põhja- ja lõunasuund. Gürokompass osutus vajalikuks seoses lennukite kasutuselevõtuga, kuna kiiresti liikuvas lennukis ei suudaks harilik kompass end piisavalt ruttu pidevalt põhja suunda orienteerida.[1].

Alternatiivsed kompassid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Astrokompassi tööpõhimõte seisneb tähtede ja teiste taevakehade liikumise jälgimises. Kasutatakse teisigi seadmeid, mida tavapäraselt kompassideks ei kutsuta, kuid mille abil on samuti võimalik põhi-ilmakaari määrata. Mõnedel GPS-vastuvõtjatel on kolm või neli antenni, mis on paigaldatud üksteisest teatud vahemaa kaugusele mingi kindla sõiduki, tavaliselt lennuki või laeva, külge. Täpseid antennide pikkus- ja laiuskraade saab silmapilkselt määrata, mis omakorda aitab arvutada täpsemat teekonna suunda sihtpunkti. Selliste vastuvõtjate kohta öeldakse, et need töötavad nagu kompassid. Isegi GPS-i või selle sarnast seadet võib kasutada kompassina, kuna see suudab seadme asukoha muutuseid jälgida ja kohandada ilmakaarte paiknemist seadme suhtes vastavalt selle asukohale. Hiljuti on tuldud välja ka elektroonilise kompassiga, mis suudab suuna kindlaks määrata potentsiaalselt ekslike liikuvate osadeta. Sellises seadmes võidakse kasutada kas kiudoptika gürokompassi või magnetomeetrit. Magnetomeeter on tihti kasutusel GPS-seadmetes ja mobiiltelefonides kui võimalik allsüsteem. Üldiselt eelistatakse kõikjal enamasti magnetkompasse, kuna need on suhteliselt odavad, kauakestvad ja ei vaja toiteallikat.[3]

Ajalugu[muuda | redigeeri lähteteksti]

Esimesi kompasse Hiinas ei kasutatud ilmselt mitte navigatsiooniks, vaid pigem ehitiste joondamiseks vastavalt geomantiast pärit Feng shui uskumustele. Esimene algne kompass kujutas endast veega täidetud anumas ujuvat kerget puutükki, mille peale asetati piklik ja lame tugeva magnetilise omadusega rauamaagi tükk . Selliselt asetatuna võttis see põhja-lõuna suuna. Kuigi erinevate kirjalike viidete põhjal ei ole selge, millal täpselt kompass leiutati, arvatakse, et see juhtus umbes 2. sajandil pKr.

Esimene kindel allikas kompassist kui navigatsiooniks kasutatavast instrumendist pärineb aastast 1119. Tüüpiline Hiina kompass sellel ajal kujutas endast samuti magneetilist rauamaagi tükki (nõela), mis ujus vee pinnal. Euroopa allikates on kompassi esmakordselt mainitud 1187. aastal. Kuiva tüüpi(ilma veeanumata) kompass leiutati Euroopas 13. sajandi alguses, kui inglased asetasid kompassinõela pisikesele pöörlevale pulgale. Vedelikus (tavaliselt alkoholis või keroseenis) ujuv, kuid samal ajal väliskeskkonna ning liigse rappumise eest kaitstud kompassi leiutas 1690. aastal Sir Edmond Halley. Tänapäeval on erinevatel kasutusvaldkondades kasutusel nii klassikalisi toel pöörlevaid nõel-kompasse ja vedelikus ujuvaid kompasse kui ka elektroonilisi kompasse, mis töötavad magnetiliste andurite abil. [4]

Tänapäevased kompassid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Üldjoontes võib kompassid liigitada spetsiaal-, matka- ja võistluskompassideks.

Spetsiaalkompasside hulka kuuluvad näiteks peegelsihtimisega ja pöörleva skaalaga (nõela asemel on pöörlev asimuudi skaala) kompassid. Nendel kompassidel on täppissihtimise võimalus, mis annab asimuudi suurema täpsuse. Seetõttu saab neid edukalt kasutada ka näiteks nurkade mõõtmisel. Selliseid kompasse kasutavad peamiselt metsamehed, geoloogid, insenerid ja kaitsejõud.

Võistluskompassid võimaldavad teiste kompassidega võrreldes määrata kiiremini suunda ja on stabiilsemad: nool jääb enamasti seisma alla ühe sekundi jooksul, parimal juhul poole sekundiga. Niisuguste omadustega kompassid on kasutusel eeskätt orienteerumisspordis, kus on oluline kompassi kiire “töö”. Tänapäeval on kompassidele lisatud ka muud varustust, näiteks termomeeter, kurvimeeter, vile vm.

Looduses matkates võib kasutada eri kompassitüüpe. Enim kasutatavad nn traditsioonilised matkakompassid on alusplaadiga. Need koosnevad läbipaistvast tugevast plastplaadist ja pööratavast ning vedelikuga (enamasti piiritusega) täidetud nõelakorpusest. Vedelik on hea selleks, et kompassinõel kinni ei kiiluks. Samuti on nõel vedelikuga korpuses stabiilsem, mistõttu saab põhja-lõuna suunda kiiremini määrata. See, kui kiiresti nõel stabiilse asendi saavutab, on mõne kompassi infolehele ka ära märgitud. Sageli pole matkal aga niivõrd oluline, et nool jääks seisma niisama kiiresti kui võistluskompassidel. Peegelkompassil asendab pikka põhiplaati peegel, mis võimaldab objektile paremini sihtida ja täpsemini suunda määrata. Üldiselt on alusplaadiga kompassi matkal koos kaardiga mugavam kasutada kui peegliga varianti.[4]

Plaadikompass mõõteskaalaga

Tööpõhimõte[muuda | redigeeri lähteteksti]

Laevadel kasutatava gürokompassi töö põhineb kolme vabadusastmega güroskoobi omaduste ja Maa ööpäevase pöörlemise kasutamisel. Kujutab endast elektromehaanilist süsteemi, mille peamised osad on tundlik element, jälgiv süsteem, kursi ülekande seade, korrektor ja kursinäiturid.

Magnetkompassi töö põhineb Maa magnetväljal. Kompassi magnetiseeritud nõel ehk osuti pöördub piki Maa magnetvälja jooni, osutades alati magnetilise põhja poole. Olenevalt sellest, kus kompass parasjagu asub, erineb kompassinäit tegelikust geograafilistest ilmakaartest, kuna magnetiline põhi asub "tegelikust põhjast" 1600 km lõuna pool. Kõige täpsem on kompassi näit ekvaatori lähedal. Lähenedes poolustele hakkab kompassi täpsus vähenema ning teatud läheduses muutub see kasutuks, kuna kompassi osuti hakkab pöörlema. Magnetiline kompass on tundlik ferromagnetiliste metallide (raud, koobalt, nikkel ja gadoliinium) suhtes. Lisaks võib kompassi näitu mõjutada elektromagnetväli, mis tekib näiteks elektrijuhtmestiku või kõrgepingeliinide lähistel. Nende mõjude tasakaalustamiseks korrigeeritakse statsionaarseid kompasse(laevadel, lennukitel) erinevatel viisidel.[5]

Kuidas kompassi valida[muuda | redigeeri lähteteksti]

Kompassi ostes tuleks tähelepanu pöörata mitmele detailile. Matkal olles on hea, kui kompassile on kantud näiteks mõõtkava skaalad. Tihti on palju abi ka kompassi alusplaadi põhjal asetsevatest kummipadjanditest, mis väldivad kompassi libisemist, eeskätt kiletatud kaartide puhul. Võib juhtuda, et kaasas oleva kaardi mõned kirjad on liiga väiksed ja seetõttu halvasti loetavad. Sel juhul on kompassi küljes olev luup igati asja eest. Talvel külma ilmaga on hea, kui kompassi pööratav nõelakarp on suuremate nukkidega. Nii on kinnastega asimuudiskaalat kergem keerata. Pimedal ajal matkates võib osutuda vajalikuks, et skaala numbrid, magnetnõel ja olulisemad märgendid helendaksid (luminestseeriksid). Tähelepanu tuleb pöörata ka sellele, millise tsooni jaoks kompass on tehtud. Magnetilise inklinatsiooni ehk magnetilise kalde tõttu on kompassinõel balansseeritud piirkondade järgi ja sobib kasutada vaid selles kindlas maakeratsoonis . Kõige ulatuslikum tsoon kannab numbrit 1, siia kuulub ka Eesti.[4]

Kompassi kasutamine orienteerumisel[muuda | redigeeri lähteteksti]

Üks suuremaid kompassi kasutajate sihtgruppe (Eestis) on orienteerujad. Tänu kompassile saab määrata liikumissuunda ja hoida orienteerumiskaarti õiges suunas (vastavuses maastikuga). Orienteerumiseks on spetsiaalsed kompassid, mis on käepärased ja mõeldud kasutamiseks liikumisel. Kompassinõel on vedeliku sees hermeetilises korpuses, et tagada tema stabiilsus liikumisel ning selle punane ots näitab magnetilist põhjasuunda. Kuju järgi jagunevad orienteerumiskompassid kaheks: plaadi- ja pöidlakompassid (näpukompassid). Plaadikompass sobib paremini algajatele, näpukompass võimaldab kiiremat orienteerumist. Kompassi kasutamise hõlbustamiseks orienteerumiskaardil esitatakse meridiaanjooned põhjasuunalisena, s.t kompassi ja kaardi põhjasuunad ühtivad (põhja- ja lõunasuund ühtivad kaardi külgservaga), orienteerumiskaardi ülemine serv on alati põhja suunas. [4]

Suuna määramine[muuda | redigeeri lähteteksti]

Laevadel kasutatav kompass koos kahe teraskuuliga, mis korrigeerivad ferromagnetiliste metallide poolt tekitatavat mõju.

Suuna määramisel eristatakse kahte täpsusastet:

  • üldsuund (võib määrata kompassiga või päikese ja varju järgi);
  • täpne suund e asimuut.

Asimuutliikumine. Asimuut on suund kraadides põhjasuuna suhtes. Õiges suunas (asimuudil) liikumise oskus on vajalik siis, kui kaardilt ei ole võimalik liikumise abistamiseks midagi välja lugeda (soos, lausmetsas) või kui nähtavus on nii halb, et maastikku ei saa jälgida. Algõpetuses tuleb õppida klassikalist suuna e asimuudi võtmist kompassiga. Selleks:

  • aseta kompassiplaadi pikem serv kaardile nõnda, et see ühendaks sinu asukoha ja punkti, kuhu soovid liikuda. Suunanooled kompassiplaadil peavad näitama liikumissuunda;
  • hoia kompassi horisontaalasendis, kuni kompassinõel on stabiliseerunud;
  • keera nõelakapslit nii, et kapsli põhjal olevad jooned ja nõelavärav ühtiksid kaardi põhjasuunaga;
  • hoia kompass tasapinnas ja pööra end aeglaselt, kuni kompassinõela punane ots asub nõelaväravas. Liikumissuuna nooled (kompassi pikem serv) näitavad õiget liikumissuunda. Jälgi, et kompassinõela punane ots asuks kogu liikumise vältel nõelaväravas. [4]
    Orienteeruja

Eksimine[muuda | redigeeri lähteteksti]

Eksimisel võib abi olla nn triangulatsiooni meetodist. Selleks tuleb valida kaks-kolm objekti, mille leiab üles nii maastikul kui ka kaardil (näiteks mägi, sild, järve kallas jne.). Kui kaardi põhjasuund on kompassi abil viidud vastavusse põhjasuunaga looduses, siis tuleb määrata valitud objektide asimuudid. Tõmmates iga objekti asimuudi põhjal kaardile sirged, saab teada hetkelise asukoha: seda tähistab sirgete lõikumiskoht. Kui eksimisel asutakse maanteel, jõe ääres või mõnel muul joonorientiiril, piisab ühest selgesti äratuntavast objektist. Siin tuleb samuti määrata objekti asimuut ja selle järgi tõmmata kaardile sirgjoon. Asukohta näitab joonorientiiri ja sirge lõikepunkt.

Peale kompassi on looduses mitmesuguseid märke, mille järgi on võimalik põhja-lõuna suunda kindlaks teha. Üheks selliseks näiteks on sipelgapesad, mis on enamasti ehitatud puu lõunaküljele. Päevasel ajal saab suunda määrata ka päikese ning seieritega käekella abil, ööpimeduses aga Põhjanaela järgi. Metsasügavuses matkates tasub uurida kvartaliposte: kõige väiksemate numbrite vahele jääb põhjasuund.[4]

Vaata ka[muuda | redigeeri lähteteksti]

Viited[muuda | redigeeri lähteteksti]

  1. 1,0 1,1 Tiit Sepp, 2/2007, Horisont, Kompass ja GPS
  2. Schmidl, Petra G. (1996–1997). "Two Early Arabic Sources On The Magnetic Compass". Journal of Arabic and Islamic Studies 1: 81–132 http://www.uib.no/jais/v001ht/01-081-132schmidl1.htm#_ftn4
  3. Seidman, David, and Cleveland, Paul, The Essential Wilderness Navigator, Ragged Mountain Press (2001), ISBN 0-07-136110-3, p. 147
  4. 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 Tööjuhend Eesti Loodus, 08/2004, http://www.loodusajakiri.ee/eesti_loodus/artikkel811_787.html
  5. Magnetnõela suunaparandi

Välislingid[muuda | redigeeri lähteteksti]