Ziemia jako magnes. Kompas
W tej lekcji1/12
Weź kompas na środek boiska, na szczyt góry albo na pokład statku pośrodku oceanu — wszędzie zadziała tak samo. Nie ma w nim baterii, nie ma wyświetlacza, nie trzeba go ładować. Żeglarze używali go tysiąc lat temu i nadal wskazuje dokładnie to samo. Co właściwie napędza tę igłę?
Cała Ziemia jest jednym wielkim magnesem
Igła kompasu to zwykły mały magnes, zawieszony tak, żeby mógł się swobodnie obracać. Skoro się ustawia, musi na nią działać jakiś inny magnes. Tym magnesem jest cała nasza planeta.
Pole słabe, ale działa wszędzie
Ziemskie pole jest bardzo słabe: przy powierzchni ma około , czyli wiele tysięcy razy mniej niż tuż przy magnesie neodymowym. Dlatego igła kompasu musi być lekka i osadzona na ostrzu — cięższa nawet by nie drgnęła.
Za to działa nieprzerwanie i w każdym miejscu na Ziemi, a do tego sięga tysiące kilometrów w kosmos, tworząc osłonę zwaną magnetosferą.
Uwaga, zaskoczenie: na północy leży biegun POŁUDNIOWY
To najbardziej mylący fragment całej lekcji. Zestaw ze sobą dwa fakty:
Zaskakujący wniosek
Przy geograficznym biegunie północnym Ziemi leży magnetyczny biegun POŁUDNIOWY — a na Antarktydzie magnetyczny biegun północny.
Jak posłużyć się kompasem w terenie
- 1
Igła ustawia się wzdłuż linii pola Połóż kompas poziomo na otwartej dłoni. Musi leżeć płasko, inaczej igła zahaczy o obudowę i się zatnie. Odsuń się od samochodu, barierki, latarni i telefonu — każdy z nich potrafi zmylić wskazanie.
- 2
Poczekaj kilka sekund, aż igła przestanie się kołysać i zatrzyma się w jednym położeniu. Kolorowy koniec igły, czyli jej biegun północny, wskazuje wtedy północ.
- 3
Obróć całą obudowę kompasu tak, żeby litera N na tarczy znalazła się dokładnie pod kolorowym końcem igły. Od tej chwili tarcza pokazuje wszystkie strony świata naraz: przed tobą N, po przeciwnej stronie S, po prawej E, po lewej W.
- 4
Odczytaj kierunek, w którym chcesz iść, i wybierz w terenie punkt orientacyjny leżący na tej linii — drzewo, słup, skałę. Idź do niego patrząc przed siebie, a nie w kompas, i dopiero na miejscu sprawdź kierunek jeszcze raz.
Wszystkie 4 kroków odsłonięte.
Kolorowy koniec igły kompasu, czyli jej biegun północny, ustawia się w stronę geograficznej północy. Jaki biegun magnetyczny Ziemi musi się tam znajdować?
Pułapka! Igła wskazuje magnetyczne POŁUDNIE
Najczęstszy błąd w tym temacie. Bardzo wielu uczniów pisze, że igła kompasu wskazuje magnetyczny biegun północny Ziemi. Brzmi rozsądnie — i jest nieprawdą.
Pułapka! Bieguny magnetyczne nie leżą tam, gdzie geograficzne
Drugi częsty błąd: przekonanie, że bieguny magnetyczne pokrywają się z geograficznymi. Nie pokrywają się — dzieli je kilkaset kilometrów, a magnetyczne dodatkowo powoli wędrują z roku na rok.
Zorza polarna, czyli pole Ziemi widoczne gołym okiem
- 1
Naładowane cząstki wiatru słonecznego nie lecą do Ziemi prosto. Pole magnetyczne zakrzywia ich tory i prowadzi je wzdłuż linii pola w stronę biegunów.
- 2
Blisko biegunów cząstki wpadają w górne warstwy atmosfery i zderzają się z cząsteczkami tlenu i azotu. Pobudzone cząsteczki oddają nadmiar energii jako światło — stąd zielone i czerwone wstęgi na niebie.
- 3
Dlatego zorzę widuje się głównie za kołem podbiegunowym, a nie nad równikiem: tam właśnie linie ziemskiego pola schodzą do powierzchni.
Wszystkie 3 kroków odsłonięte.
Igła kompasu w Polsce ustawia się pod kątem około 5° do kierunku na geograficzną północ. Który opis tego kąta jest poprawny?
Ściąga do zapamiętania
Dlaczego kompas wskazuje północ i który biegun magnetyczny tam naprawdę leży?
Ziemia zachowuje się jak wielki magnes sztabkowy. Igła kompasu jest małym magnesem, a jej biegun północny zwraca się ku geograficznej północy, bo leży tam magnetyczny biegun południowy Ziemi — różnoimienne bieguny się przyciągają.
• Bieguny magnetyczne nie pokrywają się z geograficznymi, więc igła odchyla się o kąt zwany deklinacją magnetyczną; w Polsce to około .
• Pole Ziemi przy powierzchni ma wartość około — słabe, ale igle wystarcza.
• Kompasu używaj poziomo i z dala od metalu oraz elektroniki.
• Pole sięga daleko w kosmos i chroni nas przed wiatrem słonecznym. Skierowane ku biegunom cząstki zderzają się z atmosferą — tak powstaje zorza polarna.
Sprawdź się!
Odpowiedziano na 0 z 5 pytańSkróty klawiszowe quizu: klawisze od 1 do 4 wybierają odpowiedź, Enter sprawdza, a po sprawdzeniu przechodzi do następnego pytania. Każdy przycisk możesz też wybrać Tabem i Spacją.
Jaki biegun magnetyczny Ziemi znajduje się w pobliżu jej geograficznego bieguna północnego?
Uczeń napisał, że igła kompasu wskazuje magnetyczny biegun północny Ziemi. Dlaczego to błąd?
Przed czym chroni nas pole magnetyczne Ziemi?
Dlaczego igła kompasu w Polsce nie wskazuje dokładnie geograficznej północy?
Turysta położył kompas na stalowej barierce mostu i igła pokazała inny kierunek niż przed chwilą. Co się stało?