Navigacijski instrumenti iz prošlosti

Navigacijski instrumenti iz prošlosti

Tijekom prošlih stoljeća brojna su domišljata instrumenata pomagala pomorsku navigaciju.

Povijest

Ključne riječi

navigacija, Orijentacija, plovidba, sunčani kamen, kompas, kvadrant, astrolab, astronomija, otkriće, istraživač, brodovi, Sunce, Sjevernjača, magnetsko polje, sjeverni magnetski pol, kutomjer, horizont, stupanjska skala, vaga, geometrija, refrakcija svjetlosti, plovilo, matematika, mora, povijest, Srednji vijek, suvremena povijest

Povezani dodatci

3D modeli

Navigacijski instrumenti

  • sunčev kamen - Svjetlolomni kristal, pomoću kojeg se može pronaći pozicija Sunca.
  • Kineski pomorski kompas - Navigacijski instrument čiji se rad temelji na Zemljinom magnetnom polju.
  • kvadrant - Instrument kutomjer po obliku jedna četvrtina jednog kruga.
  • astrolab - Instrument koji služi za određena brza astronomska računanja.

Riječ navigacija potječe od latinske riječi „navigare“ što znači ploviti. Osnovni su navigacijski zadatci određivanje pozicije broda, tj. njegova trenutačnoga položaja, te određivanje kursa.

Nije slučajno da porijeklo riječi je povezano sa pomorskom plovidbom. Dok na kopnu putnici mogu imati relativno veliki broj referentnih točaka, u pomorskom prometu to može biti slučaj eventualno kod vođenja broda unutar obalnoga područja.

Prastarim moreplovcima koji su plovili otvorenim morem dugo vremena su kao pomagala, osim položaja Sunca, služile već poznate morske struje i smjer migracije životinja.
U srednjem vijeku su se pojavili prvi instrumenti pomoću kojih su relativno točno mogli locirati određeno mjesto. Rad ovih instrumenata je naravno i nadalje bio vezan za poziciju nebeskih tijela koje su u tadašnje vrijeme bile jedine stalne referentne točke.

Vikinški sunčev kamen

Prema najnovijim istraživanjima, srednjovjekovni Vikinški pomorci su za navigaciju koristili i jedan poseban kristal. Takozvani Islandski kalcit je dvolomni kristal, što znači da se zrake svijetla koje prolaze kroz njegovu površinu lome u dva polarizirana snopa. Ta dva snopa dolazeći do stražnje površine kristala ne lome se dalje, tako da dva snopa paralelno putuju dalje. Uslijed toga predmeti promatrani preko tog kristala se pojavljuju duplicirano.

Pomoću tog svojstva, Vikinzi su čak i po jako oblačnom, vjetrovitom vremenu (što je u njihovom podneblju dosta česta pojava) mogli pronaći poziciju Sunca.

Navigator je po neoblačnom vremenu promatrajući nebo okretao kristal ispred svojih očiju sve dok promatranu točku na nebu nije detektirao kao najsvjetliju. Tada je urezao jednu strjelicu na kristal, koja je pokazivala prema Suncu. I po oblačnom vremenu su tražili najsvjetliju orijentaciju kristala, kako je strjelica i tada pokazivala prema Suncu. Sunce se nalazilo kod sjecišta tih dviju nebeskih kružnica.

Prema nekim znanstvenicima, uz korištenje dodatnih instrumenata (solarni kompas, štap i sjena) solarni kamen je čak i nakon zalaska Sunca mogao služiti za određivanje lokacije.

Kompas

  • kutija
  • okomita osovina
  • magnetska igla - Pokretna igla koja se uvijek se okreče prema sjeveru.

Kompas je navigacijski instrument čiji se rad temelji na Zemljinom magnetnom polju. Kompas služi za određivanje smjera magnetskog sjevernog pola. (Magnetska igla unutar instrumenta uvijek se postavlja u smjer magnetnih polova Zemlje.)

Prvi kompasi koji su samo po principu rada ličili na kasne srednjovjekovn e kompase, pojavili su se već u drevnoj Kini. Tada su ih koristili za putovanja na kopnu. Arapi koji su proputovali tada poznati svijet preuzeli su ovaj instrument od Kineza te su ga predstavili i Europigdje se i pojavio konačni oblik te sprave kako ga danas poznajemo.

Instrument su učvrstili u kutiju u kojoj se magnetska igla pričvršćena okomitoj osovini mogla slobodno okretati.
Kompas su obično pričvrstili u središnjoj okomici brodova i na kutiji su označili središnju okomicu plovila. Kompasi su radili nepouzdano po valovitom moru, s toga su u 16. stoljeću razvili privjes kako bi osovina ostala mirna. Kasnije su na kutiju stavili dodatne znakove tako stvorivši ružu kompasa.

Kvadrant

  • kvadrant ploča - Kvadrant je oblika četvrtine jednog kruga. I njegov naziv dolazi od brojke.
  • visak - Uteg od olova pričvršćen na konop. U svakom trenutku pokazuje okomiti smjer na površinu Zemlje.
  • brojčana skala - Stupnjevi četvrtastog kruga se kreću u rasponu od 0º do 90º.

Kvadrant je dobio ime po obliku, i predstavlja jednu četvrtinu jednog kruga. Instrument koji se rabi za mjerenje prividne visine zvijezda je zapravo kutomjer. Prvi primjerci kvadranta su se pojavili već u staro doba.

Klaudije Ptolomej, antički polihistor iz Aleksandrije, Egipat je već je u 2. stoljeću detaljno opisao princip rada tog instrumenta.

Tijekom stoljeća su se razvile razne inačice kvadranta. Za pomorsku navigaciju se rabi tzv. geometrijski kvadrant. Ovim pomagalom su putnici mogli odrediti geometrijsku širinu određene lokacije.

Onu stranu kvadranta na kojoj se nalazi otvor za vizir, okrenuli su u smjer Sjevernjače. (Najsjajnija zvijezda zviježđa Mali medvjed nalazi se blizu sjevernog nebeskog pola). Na takav način određen smjer se zatvara pod istim kutom sa horizontom, kao što visak okomit na površinu Zemlje zatvara sa drugom stranom instrumenta. (kako se radi o kutovima s okomitim kracima). Na brojčanoj skali koja se proteže uzduž instrumenta "pokazivač" je pokazao geografsku širinu određene lokacije. Pomorci su na takav način mogli naći traženu paralelu dok su plovili prema sjeveru ili jugu.

Astrolab

  • matična ploča - Tijelo instrumenta u koje su uklesane oznake. Na prednjoj strani se nalazi udubina kružnog oblika u koju se mogu staviti zamjenjive ploče.
  • stupnjevi skale
  • timpan - Okrugla ploča, odstranjivi dio instrumenta. Na njemu se nalaze i crte koordinate horizontalnog i ekvatorialnog koordinatnog sustava, sa sjevernim polom u sredini.
  • rete (ploča) - Ploča koja se može rotirati oko sredine instrumenta. Njegove kuke označuju najsvjetlije zvijezde. Na njoj se nalazi i kružnica ekliptike.(Ekliptika: prividna putanja koju Sunce obilježava na nebu tijekom godine.)
  • gledača - Sličan je kazaljkama sata. Služi za očitavanje mjerne ljestvice stupnjeva na rubu instrumenta i u određivanju visine nebeskih tijela iznad horizonta.
  • nomogram - Grafički prikaz ovisnosti dviju ili više veličina koji omogućava određivanje nepoznatih vrijednosti.

Astrolab služi za brza astronomska računanja.

Jedan dio istraživača smatra da su ovaj instrument izumili u staroj Grčkoj, dok drugi tvrde da su to učinili srednjovjekovni arapski naučnici. Činjenica je da su matematička i astronomska saznanja koja su bila potrebna za izradu tog instrumenta, bila na raspolaganju naučnicima već u stoljećima prije rođenja Krista.

Astrolab služi prvenstveno za određivanje mjesnog vremena (i naravno dnevna astronomska događanja) iz zadane zemljopisne širine i datuma; i obrnuto: na osnovu određenog datuma i vremena (ili astronomskog događanja) se moglo odrediti zemljopisna širina određenog položaja.

Ovaj se instrument prilično teško mogao koristiti na moru: s jedne strane promatrač je trebao gledati neposredno u Sunce, s druge strane ljuljanje broda je povećao netočnost instrumenta kako nije bilo jednostavno odrediti crtu horizonta.

Animacija

  • sunčev kamen - Svjetlolomni kristal, pomoću kojeg se može pronaći pozicija Sunca.
  • Kineski pomorski kompas - Navigacijski instrument čiji se rad temelji na Zemljinom magnetnom polju.
  • kvadrant - Instrument kutomjer po obliku jedna četvrtina jednog kruga.
  • astrolab - Instrument koji služi za određena brza astronomska računanja.
  • Vikinški brod - Vikinzi su bili gospodari brodogradnje. Za njihovu trgovinu, te osvajanja i istraživanja, bili su neophodni brodovi opskrbljeni jedrom i veslima.
  • sjeverni magnetski pol
  • džunka - Jedno od najstarijih vrsta plovila na svijetu. Poznati su razni tipovi tog broda koji se koristi prvenstveno u kineskim vodama, a od kojih je jedna vrsta kantonska džunka.
  • Sjevernjača
  • prividni horizont
  • visak
  • Santa Maria - Trojarbolna nava Kristofora Kolumba je bio admiralski brod za vrijeme njegovog epohalnog putovanja iz 1492. g.
  • α

Naracija

Riječ navigacija potječe od latinske riječi „navigare“ što znači ploviti. Osnovni su navigacijski zadatci određivanje pozicije broda, tj. njegova trenutačnoga položaj, te određivanje kursa.
Nije slučajno da porijeklo riječi je povezano sa pomorskom plovidbom. Dok na kopnu putnici mogu imati relativno veliki broj referentnih točaka, u pomorskom prometu to može biti slučaj eventualno kod vođenja broda unutar obalnoga područja.

Prema najnovijim istraživanjima, srednjovjekovni Vikinški pomorci su za navigaciju koristili i jedan poseban kristal. Takozvani Islandski kalcit je dvolomni kristal, uslijed čega Vikinzi su čak i po jako oblačnom, vjetrovitom vremenu (što je u njihovom podneblju dosta česta pojava) mogli pronaći poziciju Sunca.

Kompas je navigacijski instrument čiji se rad temelji na Zemljinom magnetnom polju. Kompas služi za određivanje smjera magnetskog sjevernog pola.
Prvi kompasi koji su samo po principu rada ličili na kasne srednjovjekovn e kompase, pojavili su se već u drevnoj Kini. Arapi koji su proputovali tada poznati svijet preuzeli su ovaj instrument od Kineza te su ga predstavili i Europi. Tamo se i pojavio konačni oblik te sprave kako ga danas poznajemo.

Kvadrant je dobio ime po obliku, i predstavlja jednu četvrtinu jednog kruga. Instrument koji se rabi za mjerenje prividne visine zvijezda je zapravo kutomjer.
Tijekom stoljeća su se razvile razne inačice kvadranta. Za pomorsku navigaciju se rabi tzv. geometrijski kvadrant. Ovim pomagalom su putnici mogli odrediti geometrijsku širinu određene lokacije.

Astrolab služi za brza astronomska računanja.

Jedan dio istraživača smatra da su ovaj instrument izumili u staroj Grčkoj, dok drugi tvrde da su to učinili srednjovjekovni arapski naučnici.
Astrolab služi prvenstveno za određivanje mjesnog vremena iz zadane zemljopisne širine i datuma; i obrnuto: na osnovu određenog datuma i vremena (ili astronomskog događanja) se moglo odrediti zemljopisna širina određenog položaja.

Povezani dodatci

Džunka

Džunka ima od jednog do pet jarbola. Uz visoke jarbole ima i veliku krmu te kosi oštri pramac, a upotrebljavana je za trgovačke i vojne namjene.

Santa Maria (15. stoljeće)

Trojarbolna nava Santa Maria je bila admiralski brod Kristofora Kolumba u Dobu otkrića.

Vikinški brod (10. stoljeće)

Ovi izvrsni brodograditelji i pomorci svojim su brodovima prevaljivali velike udaljenosti na moru i rijekama.

Magnetsko polje Zemlje

Sjeverno i južno magnetso polje Zemlje je u blizini zemljopisnog sjevernog i južnog pola.

Putanja Sunca na važnijim geografskim dužinama Zemlje

Prividno kretanje Sunca posljedica je rotacije Zemlje oko vlastite osi.

Zemljopisni koordinatni sustav

Svaka točka na Zemlji može se točno odrediti pomoću zemljopisnog koordinatnog sustava.

Geografska otkrića (15.-17. stoljeće)

Velika geografska otkrića početkom Novog vijeka nisu samo promijenila izgled zemljovida, već su imala dubok utjecaj i na ostala područja ljudskog života.

Globalni pozicijski sustav (GPS)

Od 24 umjetnih satelita nam je potrebno kontaktirati svega 4 za utvrđivanje naše trenutne pozicije.

Jedrenjaci

Škuna je ponajviše rabljena kao trgovački jedrenjak, vodi porijeklo iz Nizozemske, iz 16-17. stoljeća.

Morske struje

Morske struje su povezano gibanje morske odnosno oceanske vode, koje ima važan planetarni utjecaj.

Planetarno kruženje zraka

Razlika u temperaturi između polova i ekvatora izaziva planetarno kruženje zraka, na koje utiče više čimbenika, između ostalog i okretanje Zemlje.

Added to your cart.