تحقيق مسبار
يهدف هذا المقال إلى بيان كثير من المعلومات حول استخدام البوصلة وطريقة الاعتماد عليها للوصول إلى الأماكن المُختلفة، ويتطرّق المقال إلى بعض الحقائق التي تتعلّق بالبوصلة المغناطيسية، التي تُعد أكثر أنواع البوصلات شُهرةً مع التنبيه إلى أنواع البوصلات المشهورة الأًخرى أيضًا، وذلك إلى جانب بيان عِدّة تنبيهات لاستخدام البوصلات بشكل صحيح.
هل يمكن استخدام البوصلة لتحديد أماكن المعادن؟
يمكن استخدام البوصلة لتحديد أماكن المعادن بطريقتين؛ إحداهما تتمثّل في التعرّف على اتجاهات مناجم المعادن بعد وجود خريطة لذلك، بينما تعتمد الأُخرى على الاضطراب الذي يُصيب البوصلة في حالة الاقتراب من المَعادن؛ بسبب المجال المغناطيسي الذي يصدر عن هذه المعادن ويؤثر على قراءة البوصلة بشكل كبير؛ إلّا إنّ اضطراب القراءة ينتج عن عِدّة أسباب أُخرى سوى الاقتراب من المعادن أيضًا.
ما هي آلية عمل البوصلة المشهورة؟
في الكُرة الأرضية ما يُعرف باسم الشمال المغناطيسي، وهو قريب من الشمال الحقيقي بشكل كبير، وتعتمد آلية عمل البوصلة على المجال المغناطيسي المذكور؛ حيث يتم تزويد كل بوصلة من البوصلات المشهورة بمغناطيس يرتبط مع دبوس للإشارة إلى الاتجاه، وينجذب هذا المغناطيس إلى المجال المغناطيسي للكرة الأرضية ممّا يجعله يُشير إلى جهة الشمال، وهو ما يُساعد في معرفة الاتجاهات؛ فإن الجهة المُقابلة للدبوس تُشير إلى الجنوب، بينما تُشير الجهة اليُمنى إلى الشرق واليُسرى إلى الغرب في حالة كانت إشارة الدبوس إلى الأعلى.
هل البوصلة المغناطيسية أقدم أنواع البوصلات؟
إن البوصلة المغناطيسية أقدم أنواع البوصلات المعروفة، كما أنها أكثر البوصلات استخدامًا، ويتم الاعتماد عليها لتحديد الاتجاهات في الطائرات والسُفن، بالإضافة إلى تزويد بعض السيارات ببوصلة لمعرفة الاتجاهات أيضًا، وتمّ تطوير هذه البوصلة على مدى القُرون السابقة حتى أصبحت تشير إلى الاتجاهات بدقة أكبر، إضافةً إلى توفير عِدّة معلومات لم تكن مُتوفرة في البوصلات المغناطيسية البدائية؛ فإنها كانت تُشير إلى الشمال والجنوب فحسب، ثم أُضيفت إليها بعض الإشارات لمعرفة الاتجاهات الأُخرى.
معلومات عن البوصلة المغناطيسية
فيما يأتي بعضًا من المعلومات والحقائق حول البوصلة المغناطيسية:
- استخدامات البوصلة المغناطيسية: يتم استخدام البوصلة المغناطيسية بشكل أساسي؛ لتحديد الاتجاهات ومعرفة الطريق الصحيح عند السير في الصحراء أو السير على الطرقات التي لا تحتوي على مؤشر؛ لمعرفة الاتجاه والمسار الصحيح.
- اكتشاف البوصلة المغناطيسية: يرى بعض المُختصّين بأن اكتشاف البوصلة بدأ عندما اكتشف بعض البحارة الصينيون أن الحجر المغناطيسي يُغيّر اتجاهه تلقائيًا؛ ليُشير إلى النجم القطبي عند تثبيته على قطعة خشب فوق المياه، ثم تطوّر هذا الاكتشاف حتى أصبحت البوصلة على ما نشهده اليوم.
- سبب إشارة البوصلة إلى الشمال: يعود السبب في الإشارة نحو الشمال إلى المجال المغناطيسي الذي تولّده الأرض ويقوم بجذب المغناطيس المُثبّت في البوصلة إليه؛ فإن للمغناطيس قُطبين ينجذب كلٌّ منهما إلى ما يُخالفه عند وجوده في مجال مغناطيسي آخر.
هل اختلاف أشكال البوصلة يدل على اختلاف أغراضها؟
تختلف أشكال البوصلات في بعض الأحيان نتيجةً لاختلاف الغرض الفرعي من استخدامها؛ لذلك فإننا نجد البوصلات المحمولة تحتوي على مُكبّر لقراءة الخرائط، في حين تُثبّت البوصلة للبحّارة على قواعد أسطوانية مع توفير الإضاءة المُناسبة لقراءتها جيدًا، وتحتوي البوصلة في الطائرات على أجزاء لتصحيح الأخطاء التي تقع عند التغيّر المُفاجئ لاتجاه الطيران، لكن الغرض الأساسي من استخدام البوصلة لا يختلف عند اختلاف أشكالها؛ فإن الغرض من جميع البوصلات معرفة الاتجاه الذي يسير المرء نحوه والتأكّد من عدم السير في اتجاه يُجانب الصواب.
ما هي أنواع البوصلات المشهورة؟
لا شك بأن البوصلة المغناطيسية أشهر أنواع البوصلات على الإطلاق كما سبق، وتحتوي القائمة الآتية على بعض الأنواع الأُخرى للبوصلة:
- البوصلة الجيروسكوبية: لا تعتمد هذه البوصلة على المجال المغناطيسي لتحديد الاتجاهات ومعرفة الشمال؛ وإنّما تحتوي على جيروسكوب دوراني يتتبع محور دوران الأرض ويدل على جهة الشمال، وهي بوصلة اختُرعت في بدايات القرن العشرين.
- البوصلة الشمسية: تحتاج البوصلة الشمسية إلى أدوات بسيطة لمعرفة اتجاه الشمال، ويعتمد على غرس عصا في الأرض بطول يتراوح بين 25.5-30.5 سم، ثم تحديد مكان ظلّها لمعرفة اتجاهات الشمال والجنوب والشرق والغرب.
- بوصلة الساعة: يُمكن استخدام الساعة التناظرية كبوصلة عند الحاجة إلى ذلك عن طريق توجيه عقرب الساعات نحو الشمس، ثم تنصيف المسافة المذكورة بين العقرب والساعة 12:00 لتُشير النقطة التي في المنتصف إلى الجنوب.
كيف يمكن استخدام البوصلة بشكل صحيح؟
فيما يأتي بعضًا من الإرشادات التي تُساعد في استخدام البوصلة بشكل صحيح:
- التحقّق من علامات الاتجاه: على المرء في البداية النظر إلى البوصلة والتعرّف على جميع العناصر المرئية فيها لتحديد الاتجاهات، بالإضافة إلى التأكّد من سهم التوجيه والإبرة المغناطيسية والأسهم الأُخرى.
- تجنّب الاقتراب من المعادن: يجب إبقاء البوصلة بعيدةً عن المعادن وعدم وضعها بجانبها لأيّ سبب من الأسباب؛ لأن ذلك يؤثر على صحة القراءة بشكل كبير، ويشمل ذلك سحّاب الحقيبة المصنوع من المعدن.
- الإمساك الصحيح للبوصلة: في البداية ينبغي وضع البوصلة على راحة اليد بالقرب من الصدر، ثم توجيه الدبوس الأحمر ليتطابق مع الحرف N، يلي ذلك توجيه البوصلة حتى يتوافق دبوس السير مع الحرف E.
- معرفة المكان بشكل دقيق: لا بُدّ من معرفة المكان الذي يطلب المرء الوصول إليه بالاعتماد على البوصلة على نحوٍ دقيق، سواءً كان ذلك بمعرفة المسافة التي ينبغي أن يسيرها في كل اتجاه أو غير ذلك من الطُرق.
هل يمكن معرفة الطريق الصحيح على الخريطة باستخدام البوصلة؟
يكثر استخدام البوصلة المغناطيسية لمعرفة الطريق الصحيح على الخريطة؛ وذلك من خلال الخطوات الآتية:
- وضع البوصلة على الخريطة: يبدأ تتبّع الاتجاهات بالاعتماد على البوصلة والخريطة بوضع البوصلة على الخريطة بشكل صحيح؛ بحيث يتوافق سهم الاتجاه من البوصلة مع اتجاه السير المطلوب على الخريطة.
- مُطابقة البوصلة مع خطوط الخريطة: لا بُدّ من مُطابقة الخطوط المتوازية الموجودة داخل البوصلة مع شبكة الخطوط على الخريطة؛ وذلك بعد تحديد اتجاه السير المطلوب في الخطوة السابقة.
- معرفة الاتجاه المغناطيسي: يتم استخدام المعلومات الموجودة على الخريطة؛ لتحويل الاتجاهات في شبكة الخطوط إلى اتجاه مغناطيسي، ثم ضبط البوصلة نحو الاتجاه المغناطيسي.
- تحديد اتجاه السير: ينبغي رفع البوصلة في النهاية وتوجيه الدبوس الأحمر إلى جهة الشمال؛ ليُشير الدبوس الآخر إلى مكان الوجهة التي يرغب المُسافر بالسير نحوها.
ما هي أسباب الخطأ في قراءات البوصلة؟
تظهر الأخطاء عند استخدام البوصلة في تحديد الاتجاهات لعِدّة أسباب؛ أبرزها الأسباب الآتية:
- الفرق بين الشمال المغناطيسي والحقيقي: إن الشمال المغناطيسي قريبٌ جدًا من الشمال الحقيقي للكُرة الأرضية؛ إلّا إنّ الفرق اليسير يؤدي إلى خطأ في قراءة البوصلة أحيانًا.
- الانحراف: تنحرف قراءات البوصلة في بعض الأحيان ولا توفر المعلومات الصحيحة حول الاتجاه نتيجةً لوجود بعض المعادن القريبة منها؛ حيث تُصدر هذه المعادن مجالًا مغناطيسيًا يؤثر على مجال المغناطيس الموجود في البوصلة.
- التسارع والتباطؤ: يؤدي تسارع الطائرات أو تباطؤها إلى اختلاف مركز الثِقل نتيجةً للقصور الذاتي في الحالتين، ويظهر الخطأ في هذه الحالة عند التوجّه إلى الشرق أو الغرب؛ حيث يميل اتجاه البوصلة إلى الشمال عند التباطؤ وإلى الجنوب عند التسارع.
ما هي طريقة إعادة ضبط البوصلة؟
تنعكس الأقطاب في البوصلة أحيانًا عند التعرّض إلى مجال مغناطيسي قوي، ولا بُدّ من إعادة ضبطها في هذه الحالة لتُشير إلى الاتجاهات الصحيحة، وفيما يأتي خطوات إعادة ضبط البوصلة:
- وضع البوصلة على سطح مناسب: يجب وضع البوصلة على أحد الأسطح المُستوية والثابتة غير المتحركة عند الحاجة إلى إعادة ضبطها، مع المُحافظة على اتجاهها إلى الأعلى.
- تمرير القطب الجنوبي للمغناطيس: في الخطوة الثانية يتم استخدام قطب جنوبي لمغناطيس قوي؛ وذلك عن طريق وضعه فوق الإبرة التي من المفترض أن تشير إلى الشمال، ثم سحب المغناطيس ببطء نحو اتجاه الشمال N على البوصلة.
- إبعاد المغناطيس: ينبغي إبعاد المغناطيس عند الانتهاء من سحب الإبرة إلى الاتجاه الصحيح من البوصلة، ويتم إبعاد المغناطيس من خلال تحريكه لأسفل على الجانب الخارجي من البوصلة، ثم سحبه بعيدًا.
كيف يمكن إنتاج بوصلة في المنزل؟
يُفضّل البعض إنتاج بوصلة خاصة في المنزل لإجراء التجارب عليها، وفيما يأتي خطوات إنشاء بوصلة:
- تجهيز المواد والأدوات: بدايةً يجب تجهيز الأدوات المطلوبة لإنتاج البوصلة؛ وهي إبرة خياطة بطول يتراوح بين 2.5-5.1 سم، مغناطيس شريطي صغير، قطعة صغيرة من الفلين، وعاء ضحل وكمّاشة.
- مغنطة الإبرة: في البداية تجب مغنطة إبرة الخياطة؛ وذلك عن طريق تمرير المغناطيس على الإبرة باتجاه واحد مع تكرير هذه العملية عِدّة مرّات؛ حتى يُصبح لدى الإبرة مجالًا مغناطيسيًا.
- وضع الإبرة داخل الفلين: يتم وضع الإبرة داخل قطعة الفلين بعد الانتهاء من مغنطتها، وينبغي في هذه الخطوة إدخال طرف الإبرة المُدبب في قطعة الفلين وإخراجها من الجانب الآخر؛ حتى تُصبح الإبرة بارزة من الطرفين بالتساوي.
- وضع الإبرة في الوعاء: ينبغي وضع الإبرة مع قطعة الفلين داخل الوعاء الضحل الذي تمّ تجهيزه مُسبقًا، وذلك بعد الانتهاء من تعبئة الوعاء بالماء لتطفو عليه قطعة الفلين وبداخلها الإبرة.
- ترك الوعاء على سطح مستوٍ: في النهاية يتم وضع الوعاء الذي بداخله الإبرة وقطعة الفلين على سطح مستوٍ؛ لمراقبة الإبرة تتجه نحو الشمال تلقائيًا والتأكّد من عملها بشكل صحيح، ثم استخدام البوصلة للوصول إلى بعض الأماكن محاكاةً للبوصلة المعروفة.
اقرأ/ي أيضًا:
هل يمكن توليد الكهرباء من الرياح؟
هل هنالك عدّة أنواع للحمم البركانية؟
