Personalul lui Iacov - Jacob's staff
Termenul Personalul lui Iacov este folosit pentru a se referi la mai multe lucruri, de asemenea , cunoscut sub numele de eco-personal , un ballastella , un prim-plan personal , un ballestilla sau un balestilha . În forma sa cea mai de bază, toiagul lui Iacov este un băț sau un stâlp cu marcaje de lungime; majoritatea personalului sunt mult mai complicate de atât și conțin de obicei o serie de caracteristici de măsurare și stabilizare. Cele mai frecvente două utilizări sunt:
- în astronomie și navigație pentru un dispozitiv simplu de măsurare a unghiurilor , înlocuit ulterior de sextanții mai preciși ;
- în topografie (și domenii științifice care utilizează tehnici de topografie, cum ar fi geologia și ecologia ) pentru o tijă verticală care pătrunde sau se așează pe sol și susține o busolă sau alt instrument.
Cea mai simplă utilizare a toiagului lui Jacob este de a face judecăți calitative despre înălțimea și unghiul unui obiect în raport cu utilizatorul toiagului.
În navigație , instrumentul este numit și baston transversal și a fost utilizat pentru a determina unghiurile, de exemplu unghiul dintre orizont și Polaris sau soare pentru a determina latitudinea unei nave sau unghiul dintre partea de sus și de jos a unui obiect pentru a determina distanța față de obiectul respectiv dacă este cunoscută înălțimea acestuia sau înălțimea obiectului dacă se cunoaște distanța acestuia sau unghiul orizontal dintre două locații vizibile pentru a determina punctul cuiva pe o hartă.
Personalul lui Iacob, atunci când era folosit pentru observații astronomice, era denumit și un radius astronomicus . Odată cu dispariția personalului încrucișat, în epoca modernă denumirea de „personalul lui Iacov” se aplică în primul rând dispozitivului folosit pentru a oferi suport instrumentelor topografului.
Istorie
Originea numelui instrumentului nu este sigură. Unii se referă la patriarhul biblic Iacob , mai exact la Gen 32:11 . De asemenea, își poate lua numele după asemănarea cu Orion , la care se face referire prin numele lui Iacob pe unele diagrame medievale . O altă posibilă sursă este toiagul Pilgrimului, simbolul Sfântului Iacob (Iacob în latină). Numele baston de cruce vine pur și simplu din forma sa cruciformă .
Personalul original al lui Jacob a fost dezvoltat ca un dispozitiv cu un singur pol, în secolul al XIV-lea, care a fost folosit la efectuarea măsurătorilor astronomice. A fost descris pentru prima dată de matematicianul francez-evreu Levi ben Gerson din Provence , în „Cartea războaielor Domnului” (tradusă în latină, precum și în ebraică). El a folosit un nume ebraic pentru toiag, care se traduce prin „Revelator of Profundities”, în timp ce termenul „toiagul lui Iacov” a fost folosit de contemporanii săi creștini. Invenția sa s-a datorat probabil colegului său astronom francez-evreu Jacob ben Makir , care a locuit și el în Provence în aceeași perioadă. Atribuirea la secolul al 15 - lea astronom austriac Georg Purbach , este mai puțin probabil, deoarece Purbach nu sa născut până în 1423. (Aceste atribuții se pot referi la un instrument diferit cu același nume.) Originile sale pot fi urmărite la caldeenilor în jurul valorii de 400 î.Hr. .
Deși a devenit destul de acceptat faptul că Ben Gerson a descris prima oară bastonul lui Jacob, sinologul britanic Joseph Needham teoretizează că omul de știință chinez din Dinastia Song Shen Kuo (1031-1095), în Eseurile sale din piscina de vis din 1088, a descris un baston al lui Jacob. Shen era un anticar interesat de obiectele antice; după ce a dezgropat un vechi dispozitiv asemănător arbaletei din grădina unei case din Jiangsu , și-a dat seama că avea o vedere cu o scară gradată care putea fi folosită pentru a măsura înălțimile munților îndepărtați, asemănându-l cu modul în care matematicienii măsoară înălțimile folosind unghiul drept triunghiuri. El a scris că atunci când se privea toată lățimea unui munte cu el, distanța pe instrument era mare; când vizualizați o mică parte a versantului muntelui, distanța era mică; acest lucru, a scris el, se datora piesei transversale care trebuia împinsă mai departe de ochi, în timp ce absolvirea începea de la capătul celălalt. Needham nu menționează nicio aplicație practică a acestei observații.
În timpul Renașterii medievale europene , matematicianul și topograful olandez Metius și-a dezvoltat propriul personal al lui Iacob; Matematiciana olandeză Gemma Frisius a adus îmbunătățiri acestui instrument. În secolul al XV-lea, matematicianul german Johannes Müller (numit Regiomontanus ) a făcut instrumentul popular în măsurătorile geodezice și astronomice.
Constructie
În forma inițială a bastonului transversal, stâlpul sau bastonul principal a fost marcat cu gradații pentru lungime. Piesa transversală ( BC în desenul din dreapta), numită și traversă sau transversală , alunecă în sus și în jos pe toiagul principal. Pe instrumentele mai vechi, capetele traversei erau tăiate drept. Instrumentele mai noi aveau fitinguri din alamă la capete, cu găuri în alamă pentru observare. (În arheologia marină , aceste accesorii sunt adesea singurele componente ale unui personal care supraviețuiește.)
Era obișnuit să se furnizeze mai multe traverse, fiecare cu o gamă diferită de unghiuri pe care le-ar măsura; trei traverse erau comune. În instrumentele ulterioare, traversele separate au fost comutate în favoarea unui singur cu cuiere pentru a indica capetele. Aceste cârlige au fost montate într-una din mai multe perechi de găuri situate simetric de ambele părți ale traversei. Acest lucru a oferit aceeași capacitate cu mai puține piese. Supraluminile pe Frisius versiune " a avut o paletă de alunecare pe pupei ca punct final.
Utilizare
Utilizatorul plasează un capăt al personalului principal pe obraz, chiar sub ochi. Văzând orizontul la capătul părții inferioare a traversei (sau prin orificiul din armătura de alamă) [ B ], apoi reglând brațul transversal pe brațul principal până când soarele se află la celălalt capăt al traversei [ C] ], altitudinea poate fi determinată citind poziția brațului încrucișat pe cântarul de pe bastonul principal. Această valoare a fost convertită într-o măsurare unghiulară prin căutarea valorii într-un tabel.
Versiunea originală nu a fost raportată a fi utilizată pe mare, până în Epoca Descoperirilor . Utilizarea acestuia a fost raportată de João de Lisboa în Tratatul său despre acul nautic din 1514. Johannes Werner a sugerat folosirea personalului transversal pe mare în 1514 și au fost introduse instrumente îmbunătățite pentru utilizare în navigație. John Dee l-a introdus în Anglia în anii 1550. În versiunile îmbunătățite, tija a fost gradată direct în grade. Această variantă a instrumentului nu este denumită corect bastonul lui Jacob, ci este un baston încrucișat.
Personalul încrucișat a fost dificil de utilizat. Pentru a obține rezultate consistente, observatorul a trebuit să poziționeze capătul stâlpului exact pe obraz. El a trebuit să observe orizontul și o stea în două direcții diferite în timp ce nu mișca instrumentul când și-a mutat privirea de la una la alta. În plus, observațiile soarelui au cerut navigatorului să se uite direct la soare. Acesta ar putea fi un exercițiu incomod și a făcut dificilă obținerea unei altitudini exacte pentru soare. Marinarii s-au dus la montarea sticlei afumate la capetele traverselor pentru a reduce strălucirea soarelui.
Ca instrument de navigație, acest instrument a fost în cele din urmă înlocuit, mai întâi cu personalul sau cadranul , niciunul dintre care nu a cerut utilizatorului să privească direct în soare, iar mai târziu cu octantul și sextantul . Poate influențați de backstaff, unii navigatori au modificat personalul pentru a funcționa mai mult ca primul. Paletele au fost adăugate la capetele celei mai lungi traverse și altul la capătul personalului principal. Instrumentul a fost inversat astfel încât umbra paletei superioare de pe piesa transversală a căzut pe paletă la capătul toiagului. Navigatorul a ținut instrumentul astfel încât să poată vedea orizontul aliniat cu paleta inferioară și paleta la capătul toiagului. Prin alinierea orizontului cu umbra soarelui pe paleta de la capătul toiagului, ar putea fi determinată înălțimea soarelui. Acest lucru a sporit de fapt precizia instrumentului, deoarece navigatorul nu mai trebuia să poziționeze capătul toiagului exact pe obraz.
O altă variantă a personalului transversal a fost un spiegelboog , inventat în 1660 de olandezul Joost van Breen.
În cele din urmă, personalul încrucișat nu a putut concura cu personalul din multe țări. În ceea ce privește manipularea, sa constatat că personalul din spate este mai ușor de utilizat. Cu toate acestea, s-a dovedit de mai mulți autori că, în ceea ce privește acuratețea, personalul încrucișat era superior personalului din spate. Stâlpii din spate nu mai erau permiși la bordul navelor Companiei Olandeze a Indiilor de Est conform 1731, cu octanți nepermiși până în 1748
În topografie
În topografie , un baston jacob este o singură tijă dreaptă sau baston din material neferos, ascuțit și îmbrăcat în metal în partea de jos pentru a pătrunde în sol. De asemenea, are o bază cu șurub și, ocazional, o articulație cu bilă pe suport și este utilizată pentru susținerea unei busole , a tranzitului sau a unui alt instrument.
Termenul de personal încrucișat poate avea, de asemenea, un sens diferit în istoria sondajului. În timp ce personalul încrucișat astronomic a fost folosit în topografie pentru măsurarea unghiurilor, au fost folosite și alte două dispozitive denumite personal încrucișat.
- Cross-cap , cross-văz , topograf transversală sau transversală - un tambur sau o cutie în formă de dispozitiv montat pe un stâlp. Avea două seturi de obiective reciproc perpendiculare. Acest dispozitiv a fost folosit de topografi pentru a măsura compensările. Versiunile sofisticate aveau o busolă și niveluri spirituale în partea de sus. Versiunile franceze erau frecvent opt-verso decât rotunde.
- Pătrat optic - o versiune îmbunătățită a capului încrucișat, pătratul optic a folosit două oglinzi argintate la 45 ° una față de cealaltă. Acest lucru a permis topografului să vadă de-a lungul ambelor axe ale instrumentului simultan.
În trecut, pe toiagul lui Iacob erau folosite multe instrumente de topograf. Acestea includ:
- Cruce, cruce, cruce sau cruce de topograf
- Grafometru
- Circumferentor
- Cercul Olandei
- Cadranul lui Miner
- Pătrat optic
- Sextantul topografului
- Ținta topografului
- Nivelul Abney
Unele dispozitive, cum ar fi țintele optice moderne pentru supravegherea bazată pe laser, sunt încă în uz comun pentru personalul lui Jacob.
În geologie
În geologie, toiagul lui Jacob este utilizat în principal pentru a măsura grosimile stratigrafice pe câmp, mai ales atunci când așternuturile nu sunt vizibile sau neclare (de exemplu, afloriment acoperit) și când datorită configurației unui afloriment , grosimile aparente și reale ale paturilor diferă, prin urmare. îngreunând utilizarea unei măsurători cu bandă. Există un anumit nivel de eroare de așteptat la utilizarea acestui instrument, din cauza lipsei unei medii de referință exacte pentru măsurarea grosimii stratigrafice. Proiectele de înaltă precizie includ un laser capabil să alunece vertical de-a lungul personalului și să se rotească pe un plan paralel cu așternutul.
Vezi si
- Backstaff
- Crucea Sfântului Iacob
- Toiagul pelerinului
- Taheometrie
- Ca simbol în Cercetare: al cincilea Jamboree Scout Mondial