Bossòla
Una bossòla es un instrument de navigacion constituit d’una agulha magnetizada que s’alinha sul camp magnetic terrèstre. Indica atal lo Nòrd magnetic, de destriar del Pòle Nòrd geografic. La diferéncia entre las doas direccions dins un luòc donat se nomena declinason magnetica terrèstra. Segon la precision requerida, se pòt acomodar d'aquela diferéncia o s'utiliza un abac de compensacion. Observat dempuèi la França (en 2016), las doas direccions son sensiblament identicas.
Las linhas del camp magnetic terrèstre sus que l'agulha de la bossòla s'alinha puntan sota tèrra al nivèl dels pòls nòrd e sud (e non pas a la superfícia). Dins l'hemisfèr nòrd, lo tèrme nòrd de la bossòla es donc atirat cap al bas. Per compensar aquel fenomèn, lo tèrme sud de l'agulha de la bossòla es leugièrament lestada.
Quand s'utiliza una bossòla "emisfèr nòrd" dins l'emisfèr sud, lo tèrme sud de l'agulha es atirat cap al bas pel camp magnetic, alara qu'es ja provesida d'un contrapes. Resultat, la punta sud de la bossòla tòca lo fons del cròs ont es lotjada, e fonciona donc fòrça mens ben.
Una bossòla dona una direccion de referéncia coneguda qu'ajuda a la navigacion. Los punts cardinals son (dins lo sens de las agulha del relòtge): Nòrd, Èst, Sud, e Oèst. Una bossòla se pòt utilizar amb un rolòtge e una mapa êr donar una estimacion de sa navigacion.
En navigacion terrèstra, l'instrument utilizat es mai sovent designat bossòla. Es constituida d'una agulha que torneja debans de graduacions solidàrias de l'instrument, mai sovent tenguda a la man, que s'orienta seguent la direccion desirada.
En navigacion maritima e aeriana, o sus un veïcul, s'utiliza puslèu un compàs: es alara la partida mobila que pòta las graduacions (a vegada en sens invèrs d'aquela d'una bossòla). Torneja debans una mira fixa parallèla a l'axe de la nau o de l'aeronau e dona directament lo cap seguir.
Principi fisic
modificarUna bossòla se pòt constituir de quin que siá dispositiu utilizant una agulha magnetizada tornejant liurament sus un pivòt, que pòsca indicar la direccion del Nòrd magnetic de la Tèrra.
La lei del magnetisme es tala que los pòls opausats s'atiran. Per causida de convencion istorica, lo pòl Nòrd d'un imant es aquel que punta lo Nòrd de la Tèrra. En consequéncia, lo pòl magnetic de la Tèrra pròche de Pòl Nòrd geografic (a l'epòca de l'òme modèrne) es un pòl sud al sens del magnetisme. Aquel pòl es pasmens nomenat « pòl Nòrd magnetic » que'es mai intuitiu per un pòl que dona aproximativament lo Nòrd geografic.
Autrescòp, de bossòlas èran combinadas amb una mòstra de solelh, qu'utilizava l’ombra portada d’una agulha nomenada estil o gnomòn o d’un triangle rabatable; aquela associacion permetava d’orientar la mòstra e d’obtenir l’ora aproximativament (cf. l’astrolabi).
Una bossòla giroscopica se pòt tanben utilizar per trobar lo nòrd geografic.
L’element de basa es una tija magnetica. Se la pòt la realizar alinhant una tija de fèrre o d’acièr sul camp magnetic de la Tèrra e puèi la fasent caufar puèi refregir (recòire) o la fregant. Pasmens, aquel metòde produch sonque un imant de poténcia fèbla; alara d’autres metòde son preferables.
Aquela tija magnetizada es alra plaçada sus un supòrt de friccion fins a nulla que li permet de pivotar liurament per s’alinhar sul camp magnetic ambiant. Se plaça alara una marca a un tèrme per que l’utilizator pòsca destriar las direccions nòrd e sud. Una convencion modèrna vòl que lo tèrme puntant cap al nòrd sia marcada d’un biais quin que siá, sovent de pintura fluorescenta o roja.
Istoric
modificar
La bossòla es d’origina chinesa mas i a de desacòrdis sus la data precisa de son invencion. La primièra bossòla chinesa èra benlèu pas concebuda per la navigacion, mas seriá estat una pèira d'imant utilizada per armonizar l'energia environamentala (lo Qi 氣/气) segon los principis geomantics del Feng shui[2]. Existís de referéncias literàrias dignes d'atencion que mòstra en evidéncia son antiquitat:
- la primièra referéncia literària chinesa al « magnetisme » se trapa dins un obratge de Wang Xu del Sègle IV abC titulat Libre del mèstre de la val del diable (鬼谷子): « la magnetita fa venir lo fèrre a ela, o l'atira[3]». L'obratge precisa tanben que d'abitants de la ciutat-Estat de Zheng coneissent lor posicion utilizant la « flècha del sud »; d'istorians de las sciéncias considèran que s'agís del primièr usatge de la bossòla coma qu'instrument de navigacion, d'autres penson qu'aquela flècha designa de fach lo carri puntant lo sud[4].
- la primièra mencion de « l'atraccion d'una agulha per un imant » se trapa dins un obratge chinés compausat entre 70 e 80 ApC (Lunheng ch. 47) : « La magnetita atira una agulha » (de fèrre). Aquel passatge de Louen-heng es lo primièr tèxte chinés mencionant l'atraccion d'una agulha per un « imant[5]». En 1948, lo sabent Wang Chen Tuo bastís un « compàs » jos la forma d'una culhèra indicant lo sud sus la basa d'aquel tèxte. Pasmens, « se trapa pas de mencion explicita d'un imant dins le Lunheng».
- La primièra referéncia precisa a un « instrument d'orientacion » magnetic especific se trapa dins un libre escrich jos la dinastia Song e datat de 1040-1044. I a la descripcion d'un « peisson indicant lo sud » en fèrre, flotant dins un bòl d'aiga, e s'orientant cap al sud. Aquel instrument es descrich coma un mejan de s'orientar « dins l'escur de la nuèch ». Lo Wujing Zongyao (武经总要, « Reunion de las tecnicas militaras mai importantas ») precisa: « quand las tropas devián far fàcia al temps marrit, o a la nuch nèga, e que se podava pas mai s'orientar, (...) utilizavan un instrument mecanic puntant cap al sud, tanben nomenat « peisson indicant lo sud[6] »
- La primièra referéncia explicita a una bossòla magnetica per la navigacion maritima se trapa dins lo libre Pingzhou Ketan (萍洲可谈) de Zhu Yu de 1117[7]: « Lo navigator conéis la geografia, obsèrva las estelas la nuèch, obsèrva lo solelh lo jorn; quand lo cèl es escur e nivolós, gaita la bossòla ».
Atal, l'emplec d'un compàs magnetic sus tèrra es atestat a partir de 1044 alara que la pròva incontestabla de son utilizacion per la navigacion en mer data pas que de 1117.
Los istorians debaton de la difusion de la bossòla après son desvelopament en China e contradisent lo ròtle d'intermediaris jogat pels Arabs. En efièch, la primièra mencion d'una agulha imantada e de son usatge pels marins en Euròpa se trapa dins De naturis rerum ("De la Natura de las Causas") d'Alexandre Neckam publicat en 1190 alara que la referéncia mai anciana a una bossòla en Orient Mejan se trapa dins un recit pèrsa de 1232. La primièra referéncia araba a una bossòla, jos la forma d'una agulha magnetizada dins un bòl d'aiga, ven del sultan e astronòma iemenita Al-Ashraf en 1282[8]. Sembla que foguèt tanben lo primièr a l'aver utilizada per l'astronomia[9]. Coma l'autor afirma aver vist una bossòla èsser utilizada sus una nau unes quarante ans mai d'ora, d'especialistas fan retardar la data d'apareisson dins lo mond musulman de la meteissa durada.
L'invencion de la bossòla en Euròpa èra atribuida a un Amalfitan nomenat Flavio Gioja en 1300 o 1302. Se fa pas cap de dobte que de bossòlas èran utlizadas pels navigators europèus a aquela epòca, lo nom de Flavio Gioja resulta d'una seria de desformacions e de marridas lecturas de diferents tèxtes. Segon l'istorian de la marina francesa, Charles Bourel de La Roncière, « Flavio Gioja es un mite, la data e lo luòc de l'invencion son controvertits »[10]. Al sègle XIV, a Bizanci, la bossòla, introducha per de navigators italians, èra conegut jol nom de μαγνητική πυξίς ; es mencionada per Marc Ange dins lo poèma Eros que data del sègle XIV[11].
Utilizacion de la bossòla
modificar
D’autras caracteristicas comunas a las bossòlas modèrnas portablas a la man son una placa de basa equipada de règlas graduadas permetent de mesurar les distàncias sus las mapas, una luneta tornejanta per mesurar l’angle format entre lo nòrd magnetic (veire declinason magnetic) indicat per l’agulha e la direccion del punt mirat, e un miralh rebatent l’imatge de l’agulha sul quadran quand se mira un punt amira. Gaire totas la bossòlas possedisson tanben un sistèma d'amira compausat d’una òsca de mira e d’un punt de mira o d'un fial tibat dins un cròs, o d’una linha pencha o marcada dins lo tap. De bossòlas possedisson una agulah imantada suportant un quadran mobil (coma la ròsa dels vents dels compases de marina) e la lectura se fa alara automaticament al mejan d’una linha de fe marcada sul veire. Un tresen tipe de bossòla, mai perfecionat encara, possedís un prisme dirigit cap a bòrd exterior del quadran e un ocular ont se pòt directament legir la valor d’angle.
La bossòla a mai d'un usatges: navigacion, artilheria, geodesia etc. En navigacion, se pòt utilizar per determinar la posicion presenta de l’utilizaire o alara indicar la dralha de seguir.
- Dins lo primièr cas, l’utilizator deu notar lo jaç dels punts de miras (pont, cloquièr, suc de mont etc.) visibles dempuèi lo luòc ont se trapa e comparar las observacions amb una mapa. Per aquò, orientarà lo dispositiu de mira de sa bossòla cap al punt marcant causit e virarà enseguida la luneta per metra la mira indicant lo nòrd magnetic e gaitant la direccion indicada per l’agulha, visibla dins lo miralh. L’observator plaçarà enseguida la bossòla sus la mapa (posada a plat e orientada cap al nòrd magnetic) e repesentarà la posicion del punt marcant prealablament mirat. Per determinar sa posicion al respècte d'aquel objècte, traçarà una linha drecha anant del punt marcant passant pel centre del quadran (punt de rotacion de l’agulha) e foncion de l’angle mesurat. Una segonda linha anant d’un autre punt marcant visible e copant la primièra permetrà de determinar la posicion presenta amb mai de precision.
- Per determinar una dralha de seguir (un cap), lo biais mai simple es de considerar d'en primièr que l’agulha indica sempre la meteissa direccion, es a dire lo nòrd. Quand se nòta plan las distàncias percorregudas (temps e velocitat de desplaçament) e los angles mesurats a cada cambiament de direccion, se pòt traçar l’evolucion de son pròpri itinerari e tornar a son punt de partença sonque mejans una bossòla sola (sens mapa). Levat las regions presentant una fòrta desviacion magnetica (per ex. preséncia de metals ferruginoses dins lo sol) de 20 gras o mai, una bossòla simpla (de poquèt) sufís sus corta distància per eviter de caminar dins una direcdion entièrament falsa dins la mesura que lo terren es gaireben plan e amb pas gaire d'obstacles podent empachar la visibilitat.
Quand s'utiliza la bossòla amb una mapa, se deu alara aplicar un metòde plan deiferent. Cal prene en compte de la declinason magnetica. Aquò variant en foncion de la posicion dins l’espaci e lo temps, caldrà eventualament la calcular per determinar quant de gras mesura l’angle entre lo nòrd magnetic (indicat per l'agulha) e lo nòrd geografic (naut de la mapa). Aquel angle devra serç pres en compte pendent la mirada del punt de mirada.
Per mesurar un angle verai, es a dire al respècte del nòrd geografic e non pas al nòrd magnetic, per exemple amb una bossòla avent un costat dotat d'una reglèta graduada, se plaça lo punt zerò de la règla sus la posction presenta marcada sus la mapa (d'en primièr orientada amb lo naut cap al nòrd geografic) e s'orienta la règla dins la direccion de la destinacion desirada (de fonts recomandan als debutants per mai de securitat de traçar una linha sus la mapa). Se vira enseguida la luneta (suportant lo quadran transparent de la bossòla) per orientar lo zerò de la graduacion angulara cap al nòrd geografic e alinhant las linhas parallèlas sus las linhas nòrd-sud (longitud) o sul bòrd lateral de la mapa. Lo cap de seguir es alara indicat sus la linha de mira de la bossòla. Tenir enseguida la bossòla orizontalament al nivèl dels ièus e l’orientar de biais que l’agulha demora al respècte la valor d’angle correspondent al nòrd magnetic. L’axe longitudinal de la bossòla (mai sovent materializat per una flècha) indicarà lo cap de seguir.
Metòde simplificat: (sens orientar la mapa lo naut cap al nòrd) se pòt determinar sus la mapa sa posicion presenta al respècte d’un punt de mira visible dins lo païsatge en orientant sus aquel darrièr la flècha de mira de la bossòla e en virant la lunèta de biais a alinhar las linhas parallèlas e l’agulha. Se plaçarà enseguida sus la mapa un canton de la bossla sul punt de mira e serà virada fins a que las linhas parallèlas sián alinhadas sus las linhas de longitud (nòrd-sud) de la mapa. La posicion presenta se situa sus la règla graduada de la bossòla o dns son perlongament. Una segonda linha traçada a partir d’un autre punt de mira e copant la primièra permetrà de determiner la posicion amb mai de precision.
Invèrsament, aquel metòde se pòt tanben aplicar per determinar lo cap de seguir. Plaçar d'en primièr la bossòla sus la mapa, lo bòrd de la règla essent sus una linha imaginària ligant la posicion presenta e lo punt zero sus l’objectiu d'atenher, sens prene en compte l’agulha. Virat enseguida la luneta (suportan lo quadran transparent de la bossòla) per alinhar las linhas parallèlas sus las linhas nòrd-sud de la mapa (o sul bòrd lateral de la mapa) gardant la mira nòrd (zerò) del costat « nòrd ». L’angle atal definit per aquelas linhas e lo costat de l'estug de la bossòla correspond al sens de la dralha de seguir al respècte del nòrd, materializat per la flècha de la boussòla. Tenent la bossòla al nivèl dels uèis (a bot de braces), se plaçar de biais que l’agulha siá alinhada sus las linhas parallèlas e puntada cap al nòrd.
La foto mòstra un suc mitat a partir de las indicacions de la mapa.
Bossòlas de marina e compàs de navigacion
modificar
Las bossòlas de marina son nomenadas compàs. Son de mai d'un tipes:
- fixada sus una paret verticala per permetre una lectura pel costat,
- plaçada dins un lotjament vertical per permetre una lectura pel dessús,
- penjada al plafond, lisibla per en dejós en posicion tombada.
Se compausan mai sovent d’une capsula emplida d'un liquid que frèna las oscillacions de l'equipatge magnetic, es a dire una ròsa dels vents plana o de forma esferica o d'emisfèra graduada; la viscositat del liquid obliga la ròsa (o l'esfèra graduada) a s'arrestar lèu sens oscillar de cada costat del nòrd magnetic. Una linha de fei, que pòt èsser una marca sul cròs de bossòla o una pichona tija fixa, indica l’axe longitudinal (direccion del caminament) de la nau al respècte de quadran de la bossòla.
Los compases contenent una ròde dels vents plana son plaçat dins un cròs ermeticament tancada per un tapador de veire qu'es articulat mercé a una suspension amb quardan. Aquò garantís lor manten en posicion orizontala quin que sián los movements de la nau. La massa metallica de las naus se deu prene en compta e los compases devon èsser compansants per d'especialistas amb de dispositius especials suplementaris.
Las naus grandas se fisan mai precisament al compàs giroscopic o mai recentament al compàs satellitar puslèu qu’a un compàs magnetic per la navigacion, pasmens se preséncia d'aquel darrièr demora sempre obligatòri reglamentàriament. Lo compas magnetic, giroscopic o satellitar se vei sovent associat a un sistèma de manten automatic del cap (pilòt automatic) e de navigacion integrat. Des compases electronics vana de flus (fluxgate (en)) son mai sovent utilizat ara suls velièrs, quitament talha pichona.
Aeronautica
modificarBossòlas electronicas
modificarDe relòtges e autres instruments de mesura possedisson una bossòla a basa de compausants electronics. S’agís mai sovent de dos o tres captaires de camp magnetic provisissent las donadas de basa a un microprocessor. Lo calcul trigonometric permet d’afichar lo cap.
Sovent, lo dispositiu es un compausant discret donant un senhal (numeric e analogic) proporcional a son orientacion. Aquel senhal es alara interpretat per un contrarotlaire o un microprocessor e tractat en intèrne o transmés a un dispositiu de mòstra.
Punts de la bosòla / Graduacion
modificarTradicionalament, lo quadran o ròsa dels vents es divisida en trenta e dos punts equidistants (nomenats quarts, lo quart val 11° 15') pasmens se las bossòlas modèrnas son graduadas en gras puslèu que punts cardinals. Las quatre direccions principalas - èst, oèst, nòrd e sud - son los punts cardinals e los noms dels autres son derivats d'aqueles darrièrs (exemple: sud = 180°; sud-sud-èst = 157° 30').
Existís diferents sistèmas de graduacion per las bossòlas:
- Lo mai conegut es la division en 360 gras.
- D’autres sistèmas utilizan la division en 400 grades (gons) o en 6400 milens.
- Las armadas dels païses de l’Èst utilizan de bossòlas graduadas en 6000 miliens que los fa resemblar al quadran del relòtge (60 unitats), un angle drech mesurant 15 unitats. Son a vegada graduadas dins le sens antiorari.
- La Suècia es lo sol país que son armada utliza de bossòlas braduadas en 6300 milens.
- Unas son equipada d’un inclinomètre per mesurar los angles verticals e d’un nivèl de bofiga.
-
Bossòla de ponhal dels fantassins de l’armada sovietica (jols chifras 15°, 30° e 45° de l’escala exteriora en sens antiorari: las letras cirillicas 3 (zapad, oèst), Ю (youg, sud) e B (vostok, òst). -
Bossòla de l’anciana NVA de RDA graduada en 6000 milens (sistèma utilizat pels païses membres del Pacte de Varsovia). -
Bossòla graduada en 400 gons (o grades) amb taula de conversion per gras (360), grades (400) e milens (6400). -
Bossòla RECTA graduada en 6400 milens d’artilheriá (sistèma OTAN).
Bossòla militaras
modificar
Cada còrs de mestièr utiliza de bossòlas especificas per satisfar la exigéncias diferentas.
Fantassin
modificarLo fantassin a besonh d’un modèl compacte, leugièr e d’una granda soliditat.
Mai sovent son d'estugs metallics plegadisses aparent lo veire e blocant l’agulha. La societat allemanda Lufft[12] aviá fabregat al començament del sègle XX de versions evoluadas de la bossòla de tipe Bézard[13] utilizada per las armadas de fòrça païses europèus armées de nombreux pays européens coma la França (photo de gauche).
Artilhariá
modificarL’artilhier a besonh de mesurar l’angle de nautaur en mai de l’angle de jaç al respècte d'una mira. Aquelas bossòlas an un inclinomètre e a vegada un o dos nivèls de bofiga.
De sistèmas de lopas e de prisme permetent de veire la ròsa del compàs grossida en mateis temps que l’objècte mirat.
-
Bossòla de l’armada soïssa. -
Bossòla de fantassin american de dobla graduacion, en milens a l'entorn e en gra a l'interior. -
Mira (graduacion vista au mejan de la lopa). -
Bossòla graduada en gra amb inclinomètre. Lo tenon rabatable definís un plan tangent a l'estug al vejaire del punt zerò. -
Bossòla finlandesa (Physica A.B.).
Nòtas e referéncias
modificar- ↑ Li Shu-hua, p. 180
- ↑
- ↑ Li Shu-hua, Origine de la Boussole 11.
- ↑ {{{títol}}}.
- ↑ Li Shu-hua, Origine de la Boussole 11.
- ↑ Needham, p. 252
- ↑ {{{títol}}}. ISBN 978-0-233-00202-6.
- ↑ Barbara M. Kreutz, « Mediterranean Contributions to the Medieval Mariner's Compass », Technology and Culture, no 14, , p. 367-383
- ↑ Emilie Savage-Smith, « Gleanings from an Arabist's Workshop: Current Trends in the Study of Medieval Islamic Science and Medicine », Isis, no 79, , p. 246-266
- ↑ Charles de La Roncière, Un inventaire de bord vers 1294 et les origines de la navigation hauturière, Bibliothèque de l’École des Chartes, 1897 (58), p. 402.
- ↑ Louis Bréhier, La civilisation byzantine, Albin Michel, coll.
- ↑ (fr) Lufft, version française du site officiel.
- ↑ L’histoire de la célèbre boussole de type Bézard (Brief History of the Bezard compass (1852 – 1971)) racontée sur le site Knowfuture est un canular.