İçeriğe atla

Pusula

Modern bir el pusulası
İspanyada bulunan 18. yüzyıldan kalma bir pusula

Pusula, başlıca olarak ulaşımda ve arazi incelemesinde kullanılan, dünya üzerinde yön tespit etmeye yarayan cihaz.[1] Pusulalar; manyetik veya cayroskopik olarak ya da bir yıldıza göre yön belirleme prensipleriyle çalışırlar.[1] En eski pusula türü, Dünya'nın manyetik alanına göre yönleri gösteren manyetik pusuladır[1] ve sıklıkla pusula sözcüğü, manyetik pusula ile eşanlamlı olarak kullanılır.

Manyetik pusula, dünyanın manyetik alanının doğrultusunu gözlemlemekte kullanılan, kerteriz alıp mevki bulmaya yardım eden mıknatıslaşmış bir iğnedir. Manyetik olmayan bir maddeden yapılmış bir kutu içinde bulunur. Temel organı hareketli bir mıknatıstan oluşan diğer ölçü aygıtları da bu adla anılır.

Pusula, İtalyanca bir sözcük olan bussola kelimesinden Türkçeye geçmiştir.[2]

Pusulanın çalışma prensibi

Manyetik pusulanın en önemli parçası olan ve bir manyetik alan içerisinde bulunan pusula iğnesi serbestçe hareket edebilecek şekilde pusula gövdesine monte edilmiştir. Pusula iğnesi serbest kaldığında her zaman aynı yönü gösterir. İğnenin sabit olarak aynı yönü göstermesi yeryüzünde iğneyi çeken bir gücün olmasından kaynaklanmaktadır. Yeryüzü bir ucu kuzeye, diğer ucu güneye uzanan devasa bir mıknatıs gibidir. Dünyanın manyetikliği, pusula iğnesinin manyetik kuzeye (manyetik alanın kuzey kutbuna) doğru dönmesine neden olur.

Tarihçe

Bir parça mıknatıs taşı ve çiviler.

İlk pusulalar mıknatıs taşı kullanarak üretilmiştir. İlk olarak denizciler; küçük bir parça mıknatıs taşını bir çöp üzerine koyup suya bıraktıklarında, çöpün Dünya'nın manyetik alan çizgileriyle aynı hizaya gelip, bir ucunun Kutup Yıldızı'nı gösterdiğini keşfettiler.[1] Bu keşfi hemen bir ikincisi takip etti. Mıknatıs taşına uzun süre temas ettirilen demir veya çelik bir iğne de kuzey-güney istikametinde hizaya geliyordu.[1]

Manyetik pusula ilk olarak Çin'in Han Hanedanlığı döneminde (MÖ 206'dan beri) kehanet için bir aygıt olarak icat edildi[3] ve daha sonra 11. yüzyılda Song Hanedanı Çinlileri tarafından seyir için benimsendi.[4]

Fransa'da pusuladan ilk olarak 1200'de söz edilmeye başlandı. Bunu, 1207'de İngiltere ve 1213'te İzlanda izledi. O zamanlar pusulanın ilkel bir yapısı vardı. İlk önemli gelişmeyi gerçekleştiren Pierre de Maricourt oldu (1269). İğneyi bir mile geçirdikten sonra, bunu bir yanı saydam ve derecelenmiş bir kutunun içine yerleştirdi.

Kullanım alanları

Pusulayı ilk önce denizciler seyrüseferde kullanmışlardır. Denizcileri; sivil havacılar, askerler (kara, deniz ve hava kuvvetleri), madenciler, mimarlar, ormancılar, tapu ve kadastro işi ile uğraşan harita teknisyen ve harita mühendisleri, izciler, dağcılık sporu yapan dağcılar, koşarak hedef bulma (oryantiring) sporu yapan sporcular, yelken yarışı yapan yatçılar takip etmiştir.

Pusula çeşitleri

Parmak pusulası

Standart plaka, aynalı, askeri ve kutu (prismatik) pusulalar doğada kullanılan modern dizayn edilmiş pusulalardır. Askeri tip pusulalar daha çok hassas ölçümlerin yapılabilmesi için tasarlanmıştır; hassas ölçüm yapılması zor olduğundan bu tip pusulaların kullanımları da oldukça zordur. Standart veya aynalı pusulaların kullanım alanı daha yaygındır. Parmak pusula oryantiring sporu için en kullanışlı olan pusuladır. Ataç pusulalar, döner kapsülün altına yerleştirilmiş ataç yardımıyla haritalara takılabilirler.

Mıknatıs ile çalışan pusulalarda oluşabilen sapmalar iki ana gruba ayrılır:

  1. Yapay sapma (deviasyon)
  2. Doğal sapma (varyasyon)

Kerteriz (açıklık) pusulası

Manyetik güney açısını (açıklık) belirlemek için herhangi bir gök cisminden kerteriz almaya yarayan ve kaptan köprüsünün açık bir noktasına yerleştirilen bir pinülle donatılmış büyük pusula.

Asma pusula

Gemilerin seyir kamaraları ile süvari ve ikinci kaptan kamaralarının kemerlerine başaşağı olarak asılan özel pusula. Süvari ve ikinci kaptanın dinlenirken gemi rotasını kontrol etmesini sağlar.

Elektromanyetik pusula

Uçaklarda kullanılan manyetik pusula

Hareketli donanımı bir eksen çevresinde dönen ve aygıttan bağımsız bir manyetik alanın etkisindeki bir mıknatıstan oluşan, elektro manyetik ölçü aygıtı. Pouilletin tasarladığı ve Gaugainin geliştirdiği tanjant pusulasında, yer manyetik alanıyla içinden ölçülecek akımın geçtiği sabit bir bobinin yarattığı alanın bileşkesinin etkisindeki mıknatıslaşmış iğne tanjantı bu akımla, orantılı bir açı kadar sapar.

Aynı şekilde sinüs pusulası da vardır.

Dümen (Dümenci) pusulası

Serdümenin verilen rota açısından ayrılmaması için dümen dolabının üzerine yerleştirilmiş pusula.

Filika pusulası

Küçük teknelerde ve filikalarda kullanılan, kararlılığı yüksek küçük pusula.

Sıvılı pusula

Gemilerde kullanılan sıvılı bir pusula

Pusula kartının salınımlarını azaltmak için kabında alkol ve su karışımı bulunan pusula.

Sıvılı pusula bir sakıncayı ortadan kaldırır. Manyetik donanımı, su-alkol karışımı bir sıvı içinde yüzen şamandıralara bağlı iki büyük mıknatıstan meydana gelir. Bu şamandıralar pusulanın ağırlığını hafifletir ve mil üzerindeki pusula mihverinin sürtünmesini azaltır. Çelik gemiler yerin manyetik alanının yeğinliğini ve yönünü büyük ölçüde değiştirir. Bundan dolayı belirli yönlerde pusulayı kimi kez kullanılamaz hale getiren önemli sapmalar ortaya çıkar. Geminin demir kısımlarının etkisi pusulanın yakınına uygun biçimde yerleştirilen denkleştiricilerle giderilir. Sürekli manyetiklik, mıknatıslarla geçersiz hale getirilir, geçici manyetiklik ise yumuşak düşey demirlerle (bilyeler ve flinder çubukları) geçersiz hale getirilir.

Cayroskop pusulası

Cayroskopun mekanik kararlılığına göre düzenlenmiş ve bu nedenle manyetik etkilere karşı duyarsız olan pusula.

Ağırlık merkezinden asılan ve elektrik yardımıyla büyük hızla döndürülen bir cayroskoptan meydana gelir. Başka bir düzenek olmaksızın, ekseni dönmeye başladığı anda yöneltildiği bir yıldızın hareketini izler. Bir karşı ağırlık sistemi bu yatay ekseni yerinde tutar ve bir sönümleme sistemi bu eksenin coğrafi kuzey doğrultusundan ayrılmasını önler. Düzelticiler, geminin enlemini, hızını ve çeşitli hareketlerden kaynaklanan ivmeleri göz önünde bulundurmayı sağlar. Yineleyiciler, dümen kamarasına, kaptan köprüsünün iki yanına yerleştirilir ve radyogonyometre, radar vb. ile donatılır.

Yavru pusula

Cayropusulanın hareketlerini bir senkron motor sistemiyle izleyen ve bir pusula gibi yön gösteren aygıt.

Kerteriz almak için geminin sancak/iskele alabandalarına yakın köprü üstlerine olduğu gibi geminin yeke dairesine, harita kamarasına ve kimi kez de kaptan kamarasına yerleştirilir.

Kadranlı pusula

Bir kutu içine yerleştirilen ve aygıtı yönlendirerek istendiğinde saati öğrenmeyi sağlayan küçük güneş saati.

Pusula tanımları

Falso pusula

Gerekli düzeltmeleri yapılmamış hatalı yön gösteren pusula.

Sağır pusula

Geminin yön değiştirmelerinden etkilenmeyip sürekli olarak geminin rota tuttuğu yönü gösteren pusula.

Diğer

Pusula dolabı

Pusula dolabı; içinde pusula, mıknatıslı çubuklar ve pusulayı aydınlatan lambalar bulunan camlı silindirsel bir kutudur.

Kullanım alanlarına göre pusulalar

Havacılık ve Denizcilik

Bütün doğrultuları manyetik kuzey doğrultusuyla karşılaştırmaya yarayan aygıt.

Manyetik kuzey, gerçek kuzey, yani coğrafi kuzey ile doğal sapma denilen bir açı oluşturur. Harita üzerinde işaretlenen bu açı yardımıyla pilot ya da kaptan uçağının ya da gemisinin gidiş yönünü tayin edebilir.

En basit pusula olan kuru pusula üzeri bir camla kapatılmış ve kardana asılmış bir kaptan oluşur. Bu kabın merkezinde üzerine bir mihver (pusula mihveri) oturtulmuş sivri uçlu düşey bir mil bulunur. Pusula mihveri üzerine rüzgâr gülü yapıştırılmış hareketli bir çember taşır; rüzgâr gülüne de birbirine koşut mıknatıslı birçok iğneden meydana gelmiş manyetik bir donanım asılıdır. Geminin yalpalaması ve rotadan kaçması, rüzgâr gülünde, sönümlenmesi uzun süren salınımlara yol açar.

Jeomanyetik

Eğim pusulası

Belirli bir yerde yer manyetik alan doğrultusunun ufukla yaptığı açıyı ölçen, yatay bir eksenin taşıdığı mıknatıslaşmış iğne. Eğimin göz önüne alınması XVI yy. sonunda yaşamış İngiliz fizikçi Roment Norman'ın düşüncesidir.

Yükselim pusulası

Belirli bir yerde manyetik meridyenin coğrafi meridyenle yaptığı değişken açıyı ölçen pusula. Yatay bir düzlemde devinen mıknatıslaşmış bir iğnenin tam olarak kuzey-güney doğrultusunu almadığını ilk kez Kristof Kolomb'un gözlediği sanılır.

Topograf (topografya) pusulası

Arazi ölçümlerinde kullanılan ve bir gözleme düzeneğiyle donatılmış pusula.

Uçları derecelenmiş bir çember üzerinde hareket eden mıknatıslaşmış yatay bir iğne, kare bir kutunun içindedir. Kutunun yanındaysa bir dürbün ya da iki pinül vardır. Bunların doğrultusu, derecelerin bununduğu bir çapa koşuttur. Bu aygıt, A tepe noktasına ulaşmayan BAC üçgenini ölçmeye yarar.

Yandaki şekilde, gözlemlenecek ve ölçülecek FO'G ve DOE açıları görülmektedir: BAC açısı bunların farkına eşittir. Topografya rölövelerinde çok işe yarayan portatif aygıtlar da yapılmıştır.

Pusulanın özellikleri

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ a b c d e "compass." Encyclopædia Britannica Ultimate Reference Suite. Chicago: Encyclopædia Britannica, 2011.
  2. ^ "pusula." Güncel Türkçe Sözlük. Türk Dil Kurumu. Erişim: 16 Aralık 2011
  3. ^ Lowrie, William (2007). Fundamentals of Geophysics. Londra: Cambridge University Press. ss. 281. ISBN 978-0-521-67596-3. Early in the Han Dynasty, between 300–200 BC, the Chinese fashioned a rudimentary compass out of lodestone ... the compass may have been used in the search for gems and the selection of sites for houses ... their directive power led to the use of compasses for navigation 
  4. ^ Needham, Joseph (1986) Science and civilisation in China, Vol. 4: "Physics and physical technology", Pt. 1: "Physics", Taipei. p. 252 Caves Books, originally publ. by Cambridge University Press (1962), 0-521-05802-3

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Manyetik alan</span> elektrik yüklerinin bağıl hareketteki manyetik etkisini tanımlayan vektör alanı

Mıknatıssal veya manyetik alan, bir mıknatısın mıknatıssal özelliklerini gösterebildiği alandır. Mıknatısın çevresinde oluşan çizgilere de, mıknatısın o bölgede oluşturduğu manyetik alan çizgileri denir. Manyetik alan çizgilerinin yönü kuzeyden (N) güneye (S) doğrudur. Manyetik alan hareket eden elektrik yükleri tarafından, zamanla değişen elektrik alanlardan veya temel parçacıklar tarafından içsel olarak üretilir. Manyetik alan vektörel bir büyüklüktür. Yani herhangi bir noktada yönü ve şiddeti ile tanımlanır. Manyetik alan B harfiyle temsil edilir. SI birimi Sırp bilim insanı Nikola Tesla'nın soyadı Tesladır. Manyetik alan Lorentz kuvveti kullanılarak ölçüldüğü için birimi coulumb-metre/saniye başına Newtondur. Saniye başına coulomba bir amper dendiği için T=N(Am)-1 olarak da geçer. Tesla günlük olaylar için çok büyük bir birim olduğundan pratikte, gauss (G) kullanılmaktadır. 1 T=104 G

<span class="mw-page-title-main">Mıknatıs</span> manyetik alan üreten nesne veya malzeme

Mıknatıs ya da demirkapan, manyetik alan üreten nesne veya malzemedir. Demir, nikel, kobalt gibi bazı metalleri çeker, bakır ve alüminyum gibi bazı metallere ve metal olmayan malzemelere etki etmez.

<span class="mw-page-title-main">Kerteriz</span> herhangi bir cismin yönü ile esas alınan yön arasındaki açı

Kerteriz, herhangi bir cismin yönü ile esas alınan yön arasındaki açı. Esas alınan yön, bir kişinin yüzünün dönük olduğu yön, bir teknenin yönü veya kuzey olabilir. Kuzeyin esas alınması durumunda, buna hakiki kerteriz denir. Kerteriz ölçümü için açı ölçmekte kullan herhangi bir araç kullanılabilir. Hakiki kerteriz genellikle pusula ile ölçülür.

<span class="mw-page-title-main">Kuzey</span> dört ana yönden biri

Kuzey, dört ana yönden biri. Kuzey kutbunu işaret eder.

<span class="mw-page-title-main">Göçmen kuşlar</span> Kuşların mevsimsel göçü

Göçmen kuşlar farklı mevsimleri farklı coğrafyalarda geçiren kuş türlerinden oluşan bir gruptur. Her sene dünyaca 50 milyar kuşun göç ettiği tahmin edilir. Bunlardan yaklaşık 5 milyarı Avrupa ile Afrika arasında göç eder.

<span class="mw-page-title-main">Rota</span>

Rota, genellikle deniz ve hava taşıtları için kullanılan, taşıtın bir referans noktasına göre "izlemeye çalıştığı" düz hattı belirten bir kavram. Amerikan sistemini kullanan ülkelerde course, Britanya sistemini kullanan ülkelerde track olarak adlandırılır ve bu durum zaman zaman karışıklıklara yol açmaktadır. Uluslararası standardizasyonu sağlamak amacıyla ICAO da, track sözcüğünün kullanımını tavsiye etmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Manyetizma</span> class of physical phenomena

Manyetizma, manyetik alan tarafından oluşturulan fiziksel bir olgudur. Elektrik akımı ya da temel bir parçacık herhangi bir manyetik alan yaratabilir. Bu manyetik alan aynı zamanda diğer akımları ve manyetik momentleri de etkiler. Manyetik alan her maddeyi belli bir ölçüde etkiler. Kalıcı mıknatıslar üzerindeki etkisi en çok bilinen bir durumdur. Kalıcı mıknatıslar ferromanyetizmadan dolayı kalıcı manyetik momente sahiptir. Ferromanyetizma kelimesinde yer alan “ferro” ön eki demir elementinin isminden türetilmiştir. Çünkü kalıcı mıknatıs ilk olarak “manyetit – Fe3O4” adı verilen demir elementinin doğal bir formu olarak gözlemlenmiştir. Çoğu madde kalıcı momente sahip değildir. Bazıları manyetik alan tarafından çekilirken (paramanyetizm); bazıları manyetik alan tarafından itilir (diyamanyetizm). Bazıları ise herhangi bir manyetik alana maruz kaldığında daha karmaşık durumlara sevk olur. Manyetik alan tarafından ihmal edilecek ölçüde etkilenen maddeler ise manyetik olmayan maddeler olarak bilinir. Bunlar bakır, alüminyum, gazlar ve plastiktir. Ayrıca, saf oksijen sıvı hale kadar soğutulduğunda manyetik özellikler gösterir.

<span class="mw-page-title-main">Elektromıknatıs</span>

Elektromıknatıs, elektrik akımı kullanılarak demirden elde edilen mıknatıstır. Elektromıknatısın her iki ucu da manyetik maddeleri çeker. Elektromıknatısın kutupları sağ el kuralına göre bulunabilir. Bu kural, tel bobine alttan sarılıyorsa sağ elimizi bobini alttan kavrayarak tutarız. Sağ elimizin başparmağı elektromıknatısın 'N' kutbunu gösterir. Pil, ters çevrilirse elektromıknatısın her iki ucu da aynı şekilde çekme özelliği gösterir ama kutupları yer değiştirir. Ancak elektromıknatıslarda her zaman pil söz konusu değildir. Büyük elektromıknatıslarda gelişmiş akü, motor vb. güç kaynakları kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Mıknatıslık</span>

Mıknatıslık veya manyetizma,, fizikte (doğabilimde), aracılığı ile gereçlerin diğer gereçler üzerine çekici veya itici güç uyguladıkları olgulardan biridir. Kolayca saptanabilen mıknatıssal özelliklere sahip gereçlerden bazıları, demir, çeliğin birkaç türü ve manyetit bileşikleridir; ancak, tüm gereçler, mıknatıssal alanların varlığından farklı derecelerde etkilenirler.

<span class="mw-page-title-main">Agulhas Burnu</span>

Agulhas Burnu ya da İğne Burnu, Afrika kıtasının en güney ucu. Cape Town'ın 176 km güneydoğusundadır. Portekizcede İğneler anlamına gelen adını pek çok geminin batmasına yol açan sığ kayalık ve mercanlardan alır. 1849'da burada bir deniz feneri yapılmıştır. Sığlıkları trol balıkçılığı için çok elverişlidir. Burundan geçen boylam, Hint ve Atlas Okyanusu'nu ayıran sınır kabul edilir.

<span class="mw-page-title-main">Cayro</span>

Cayro, Dünya'nın dönüş hareketleri ve cayro prensibinden yararlanarak manyetik kuzey yerine gerçek kuzeyi bulmaya yarayan bir alettir. Genellikle gemilerde kullanılır. Cayro pusulalar geminin metal aksamından etkilenmediğinden manyetik pusulalara göre daha sağlıklı sonuç vermektedirler.

<span class="mw-page-title-main">Léon Foucault</span> Fransız fizikçi (1819 – 1868)

Jean Bernard Léon Foucault, Fransız fizikçi. Kendi icadı olan Foucault sarkacı ve jiroskop araçlarıyla tanınır. Ayrıca ışık hızının ilk hassas ölçümlerinden birini gerçekleştirmiş ve Foucault akımları denen elektromanyetik fenomeni keşfetmiştir. Ay yüzeyindeki Foucault krateri, ismini bu fizikçiden alır.

Kutuplar, Dünya'nın en kuzey ve en güney noktalarıdır. Bu noktalar coğrafya, haritacılık, manyetizma ve kutup yıldızı açısından farklı tanımlanır. Ancak aradaki farklar küçüktür.

<span class="mw-page-title-main">Gerçek kuzey</span>

Gerçek kuzey veya coğrafi kuzey, Dünya üzerindeki herhangi bir noktaya göre coğrafi Kuzey Kutbu'nun istikameti.

<span class="mw-page-title-main">Doğal sapma</span>

Doğal sapma ya da varyasyon, gerçek kuzey ile manyetik kuzey arasındaki açı farkı. Doğal sapma Dünya'nın manyetik alanından kaynaklanır.

<span class="mw-page-title-main">Yapay sapma</span>

Yapay sapma ya da deviasyon; bir pusulada yerel, yapay manyetik alanlar nedeniyle meydana gelen sapma. Dünya'nın manyetik alanından kaynaklanan doğal sapma (varyasyon) ile birlikte hesaplanarak, gerçek kuzeyin bulunmasında kullanılır. Yapay sapma eğer manyetik kuzeyin doğusunda ise E, batısında ise W işareti ile gösterilir.

<span class="mw-page-title-main">Uzay fiziği</span>

Uzay fiziği Dünya'nın üst atmosferinde doğal olarak oluşan plazmalar üzerine yapılan çalışmalardır. Bununla birlikte, geniş yelpazeli birçok konuyu kapsar, örneğin, güneşin fiziğini kapsayan 'heliophysics': güneş rüzgarları, gezegen manyetosferleri ve ionosferleri, auroralar, kozmik ışınlar ve sinkroton ışınımı.Uzay fiziği, uzay hava durumu çalışmasının temel bir parçası olmakla birlikte, sadece evreni anlamakta değil, genel gündelik hayatı da anlamakta da önemli etkilere sahiptir. Bunlardan bazıları haberleşme uyduları ve Meteoroloji uyduları üzerinedir. Uzay fiziği, diğer astrofizik alanlarından farklı olmakla beraber, onların aksine benzer fenomenler üzerine çalışmaktansa, yüksek hızdaki roketlerin ve uzay araçlarının, kalkış alanlarındaki ölçümler üzerine uzmanlaşır.

<span class="mw-page-title-main">Manyetik sapma</span>

Manyetik sapma ya da varyasyon, yatay düzlemde ve gerçek kuzey ile manyetik kuzey arasındaki açıdır. Pusulanın kuzeyi gösteren iğnesi, Dünya'nın manyetik alan çizgilerinin yönünü, manyetik kuzeyi, sapma olmadan, 0 noktası ise coğrafi kuzeyi gösterir. Sapma açısı, Dünya'nın neresinde olduğuna göre, zamanla birlikte değişir.

<span class="mw-page-title-main">Dünya'nın manyetik alanı</span> bilimsel terim

Dünya'nın manyetik alanı, diğer adıyla jeomanyetik alan, Dünya'dan uzaya doğru uzanan manyetik alandır. Dünya'dan çıkan manyetik alan, Güneş'ten gelen yüklü parçacıklardan oluşan Güneş rüzgarlarıyla buluşur. Manyetik alanın büyüklüğü, Dünya yüzeyinde 25 ve 65 microtesla arasıdır. Kabaca bakarsak, bu alan, Dünya'nın dönüş eksenini baz alarak, yaklaşık 10 derece kaymış bir manyetik dipoldur. Diğer bir deyişle, düz bir dikdörtgen mıknatısın, yine aynı açıyla Dünya'nın merkezine konması gibidir. Kuzey jeomanyetik kutup, Grönland'ın yakınlarında kuzey yarımkürede olan kutup, aslında manyetik olarak Dünya'nın manyetik alanının güney kutbudur ve Güney jeomanyetik kutup da manyetik alanın kuzey kutbudur. Çubuk mıknatıslardan farklı olarak, Dünya'nın manyetik alanı zamanla değişir çünkü bu manyetik alan, Dünya'nın dönüş hareketinden meydana gelir.

Dört Büyük Buluş, Çin kültüründe tarihsel önemi nedeniyle ve antik Çin'in ileri bilim ve teknolojisinin sembolü olarak kutlanan antik Çin icatlarıdır. Dört Büyük Buluş kavramı barut, kâğıt, matbaa ve pusula icatlarından oluşur.