Compass Confusion: The Answers (日本語)

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地球の近双極子場を、南磁極を地球の北極に向けた短い磁石に例えることができます。

地球の磁場(理想的なもの)。 矢印はコンパスの指す方向を示す。 Eldridge, John A. College Physics, 3rd ed., Wiley, 1947より。

小型のポケットコンパスは、鋭いピボットの上にバランスよく配置された磁気針のポインタを備えています。 使用時には、コンパスケースを水平面に保持します。 北半球では、磁場が北に向かって下降しているため(ディップ角)、針の北向きの端が下に垂れてしまいます。 これを防ぐために、北半球用のコンパスでは、針の南側を重くしてバランスをとっている。 北半球用のコンパスを南半球で使用すると、南向きの針の方が重くなり、フィールドラインが南に向かって傾斜しているため、針が大きく傾いてしまいます。 また、針がコンパスの台座に引っかかってしまうこともあります。 南半球用のシンプルなコンパスは、これを防ぐために針の北側を重くしています。

アメリカ西部の探検家が使っていた磁気コンパスは、北米用に重くなっていましたが、現在では、5つの地域用にカスタマイズされています。

アメリカ西部の探検家が使っていた磁気コンパスは、北米向けの重さでした。 これは、磁石と針を別々に回転させるダブルシステムですが、連動しています。 内部の磁石が傾いても、針が傾くことはありません。

この回路図は、現代の地球コンパスの内部構造を示しています。 64番に磁石、42番に針。 46、50、52が宝石付きベアリング。 米国特許7,194,814 B2より。

地図を参照して正確な方向を決定するためのコンパスは、一般的に水平に保持されており、地平線上のランドマークを見るための装置を備えているものもあります。 物理学に精通した探検家であれば、針が自由に動くようになるまでコンパスを斜めに構えてみたかもしれません。 コンパスの針が自由に動くようになるまでコンパスを斜めにし、垂直方向に回転させないように注意しながら、ゆっくりと水平に持ち上げると、コンパスの方位を正しく読むことができました。

この質問はウェブ上で頻繁に取り上げられていますが、多くの場合、誤解を招くような間違った回答がなされています。 アメリカで使っている磁気コンパスは、オーストラリアでも使えますか」という質問です。 アメリカで使っている磁気コンパスはオーストラリアでも使えますか?”という質問に対して、”針が北ではなく南を向くように逆に磁化されたものが必要です “という答えを見たことがあります。 これはジョークかもしれません。 確かに磁極付近では、地球の磁場の水平成分が弱いため、単純な磁気コンパスの感度は低くなります。 カナダ北部やオーストラリア南部では、磁気コンパスの感度が悪くなります。 しかし、どちらの半球の中緯度地域でも、北向きの端は北を向いています。 //

読者の皆様からのフィードバックをお待ちしています。 あまり知られていない、ウェブや多くの出版された物理問題集では簡単に見つからない、お気に入りの物理パズルがあれば、dsimanek lhup.eduまで送ってください。 答えがあれば、その答えも添えてください。 採用された場合は、クレジットを入れさせていただきます。 特に、洞察力のあるシンプルな議論で解けるパズル、できれば最小限の数学で解けるパズルがいいですね。

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