La_brujula

Vista previa del material en texto

La brújula
Alemón Soto María Teresa Alejandra
Topografía
Jonathan Alberto Silva Acosta
División de ingenierías
Ingeniería Civil
Grupo 202-C
Introducción.
La historia de la navegación, la de los descubrimientos, la cartografía, etc, en suma: la historia de la humanidad entera hubiera sido seguramente muy distinta de no ser por el descubrimiento de este aparentemente sencillo artefacto. Tal vez estas breves noticias y datos reaviven el interés por todos estos temas.
En fecha y circunstancias aún no conocidas, se observó que un pequeño objeto de hierro imantado, si tiene completa libertad de movimiento, se coloca aproximadamente en la dirección Norte-Sur, siguiendo las líneas del campo magnético terrestre. El fenómeno fue descubierto por los antiguos chinos, que derivaron de él un mecanismo para lograr la orientación en nuestro planeta, aunque todavía se discute si no hubo un descubrimiento paralelo y poco posterior en Europa.
Aceptando la primacía china, es de señalar que curiosamente lo aplicaron al principio en tierra, dada la extensión de Asia, y sobre todo, las enormes llanuras semidesérticas del Norte del Imperio, faltas de toda referencia. Típico de su idiosincrasia, tan distinta de la europea, fue montar el artilugio en “carrozas magnéticas”, con una figurita humana que señalaba con el brazo la dirección Sur, es decir, la vuelta segura a casa, no el frío y peligroso Norte siberiano. Posteriormente lo aplicaron a la navegación.
Definición.
La brújula o compás magnético es un instrumento que sirve de orientación y que tiene su fundamento en la propiedad de las agujas magnetizadas. Por medio de una aguja imantada señala el norte magnético, que es ligeramente diferente para cada zona del planeta, y distinto del norte geográfico. Utiliza como medio de funcionamiento el magnetismo terrestre. La aguja imantada indica la dirección del campo magnético terrestre, apuntando hacia el polo norte y polo sur. Únicamente es inútil en las zonas polares norte y sur, debido a la convergencia de las líneas de fuerza del campo magnético terrestre.
Tipos de brújula.
Esencialmente todas las brújulas consisten en un imán al que se le permite girar libremente sobre su centro, para que se coloque paralelo a las líneas de fuerza magnética del campo terrestre e indique la dirección aproximada de los polos magnéticos.
Para identificar el extremo del imán o de una aguja que es realmente pequeño, este se pinta de forma distintiva, con pintura roja, pavonado en negro o con puntos fosforescentes verdes, para distinguirlo de noche en la obscuridad.
La aguja se encuentra dentro de una caja de material permeable al campo magnético, como aluminio, latón, plástico o bronce, la tapa de vidrio permite observar la aguja, sin que se caiga o sea afectada por el viento; en el fondo de la caja se pintan las divisiones de circulo y letras para identificar los puntos cardinales, formando lo que se conoce como limbo. Algunas brújulas aparentemente no tienen aguja, ya que todo el limbo gira, pero la aguja o imán está escondido bajo el limbo, puede ser un circulo de plástico o aluminio.
Una buena brújula para orientación tiene su limbo graduado por lo menos cada 2 grados, aunque un experto puede utilizar con igual resultado, una que tenga marcas solo cada 5 grados. Existen al menos cuatro principales tipos de Brújula:
DE CAJA DE RELOJ
Sí tu brújula es del tipo de caja de reloj, te colocas de frente a la referencia con la brújula sostenida a la de la cintura o un poco más.
Gira la caja de la brújula, hasta que la aguja quede en la dirección N-S ó 360°. El rumbo hacía la referencia buscada será la línea que une al centro de la aguja, con una línea imaginaria que cruza una marca del limbo y llega hasta la referencia, La marca sobre el limbo, será el rumbo. 
DE REGLILLA (O MAPERA)
Si tu brújula es de reglilla, tómala en la misma forma, a la altura de la cintura dirigiendo la flecha que tiene la reglilla, en dirección de referencia. La ventaja de la brújula de reglilla consiste en que al girar la caja de la misma queda registrado el rumbo y ya no hay que recordarlo o anotarlo, siempre y cuando no la muevas.
DE MIRILLA
Con las brújulas de mirilla como de tipo "LENSATIC", se colocan la mirilla como en la figura y se usa a la altura de los ojos.
En estas brújulas, la lentilla permite observar simultáneamente, las marcas sobre el limbo y la referencia, por lo que son más precisas que las anteriores. Estas brújulas tienen la particularidad de que no se ve la aguja directamente, porque está bajo el limbo, el que hacen girar simultáneamente. Como no se registra el rumbo como en las de reglilla. 
DE ESPEJO
Para usar las Brújulas de Espejo, se toman a la altura de la cintura, observando sobre el espejo, la referencia y la mirilla al mismo tiempo; luego, se gira la caja para colocar la aguja sobre la marca N-S y queda tomado el rumbo.
El espejo se coloca a unos 45° para observar una referencia a nivel del piso, o a un ángulo menor o mayor, según sí la referencia está mayor o menor altura que el nivel de la cintura normalmente son las más costosas, pero las más precisas.
Partes y su importancia
La base
Esta parte es la que sostiene la estructura interna de la brújula, por lo general es de material plástico para no interferir con las capacidades magnéticas del dispositivo. Comúnmente la parte de debajo de la base es de un plástico opaco oscuro y en la parte de arriba posee un plástico de color transparente que permite visualizar los datos del interior.
El anillo
El anillo es una cinta circular de 360º que permite obtener una medición exacta, por lo general se encuentra ubicado de forma paralela a la base, esto permite que gire sin ningún tipo de problemas pudiendo referenciar distancias. Mientras mayor sea la división de este anillo se lograrán medidas más específicas, sirve también para medir ángulos con aplicación de la trigonometría.
Aguja magnética
Esta aguja es la que permite justamente que el imán realice su trabajo de orientación, se encuentra imantada. El proceso por el cual adquiere sus capacidades magnéticas puede ser natural, cuando se encuentra en contacto con imanes naturales, o bien puede ser artificial cuando el medio de imantación se realiza de forma industrial. Es atraída por el campo magnético terrestre, lo que la convierte en la parte fundamental de la brújula.
Aceite
El aceite o líquido acuoso sirve para que la aguja pueda movilizarse sin golpearse contra el resto de las partes, de lo contrario ésta perdería sus propiedades magnéticas. Además contribuye desacelerando la aguja pero sin que se pare.
Flecha orientadora
Esta parte se ubica debajo de la aguja magnética, por lo general suele resaltarse con un dibujo similar al de una flecha, de ahí su nombre.
Punto de lectura
El punto de lectura es empleado para realizar notaciones o tomar datos sobre un punto de referencia en particular. Es un punto de color blanco que se ubica por encima del anillo giratorio.
Flecha de dirección de viaje
Es una flecha distinta de la orientadora, comienza con una línea que atraviesa la base de la brújula y culmina en una flecha simple.
Errores que se cometen al medir
La brújula está sujeta a errores provocados por la aceleración, la desaceleración y la curvatura del campo magnético terrestre en especial en altas latitudes. También suele oscilar, converger o retrasarse en los virajes y su lectura es especialmente difícil durante turbulencias o maniobras.
Los errores de tipo físico se deben principalmente a la fricción del liquido sobre la rosa de rumbos, a la falta de amortiguación de este líquido, o porque el propio líquido forma remolinos debido a turbulencias o maniobras bruscas. Estas circunstancias provocan balanceos y oscilaciones en la brújula que dificultan su lectura.
Con independencia de los errores físicos, lo que más complica la navegación con la brújula son los errores de tipo magnético. Estos se conocen como errores debidos a la inclinación (viraje) y a la aceleración o desaceleración.
Error de inclinación o viraje: Las líneasde fuerza del campo magnético terrestre tienen un componente vertical que es 0 en el Ecuador pero que constituyen el 100% de la fuerza total en los Polos. Esta tendencia de la brújula a inclinarse hacia abajo por efecto de la atracción magnética produce en los virajes el siguiente comportamiento:
Volando en un rumbo Norte, si se realiza un giro hacia el Este o el Oeste, la indicación inicial de la brújula se retrasará o indicará un giro hacia el lado contrario. Este desfase se va aminorando de manera que al llegar al rumbo Este u Oeste no existe error.
Si se hace un giro hacia el Sur desde cualquier dirección, a medida que nos vamos aproximando al Sur la brújula se adelanta e indica un rumbo más al Sur que el real. Para sacar al avión en el rumbo deseado, el giro debe ser terminado con una indicación de la brújula pasado dicho rumbo.
Error de viraje hacia rumbos Sur
Volando en un rumbo Sur, al realizar un giro al Este o el Oeste, la brújula se adelanta e indica un rumbo más allá al realmente seguido. Este adelanto también se va aminorando de forma que al llegar al rumbo Este u Oeste tampoco existe error.
Si se hace un giro hacia el Norte desde cualquier dirección, cuando nos vamos aproximando al Norte la indicación de la brújula es de un rumbo más atrás del real. Para sacar al avión en el rumbo deseado, el giro debe ser terminado con una indicación de la brújula anterior a dicho rumbo.
Los errores de viraje se producen en rumbos Norte y Sur siendo prácticamente nulos en rumbos Este y Oeste. La cantidad de grados de retraso o adelanto es máxima en rumbos Norte (0º) y Sur (180º), y esta cantidad depende del ángulo de alabeo usado y de la latitud de la posición del aeroplano.
Como colofón a las explicaciones anteriores, podríamos concluir que el error de viraje produce que en el semicírculo Norte de la rosa de rumbos la brújula gire más despacio que el avión e indique rumbos retrasados; igual en rumbos Este y Oeste indicando rumbos correctos, y más deprisa en el semicírculo Sur indicando rumbos adelantados.
Errores de viraje
 La regla nemotécnica para sacar al avión del viraje en rumbo correcto es: Norte (NO me paso) Sur (Si me paso)
Error de aceleración/deceleración: Debido a su montaje pendular, cuando se cambia de velocidad acelerando o decelerando, la brújula se inclina sobre su pivote y esta inclinación provoca que las agujas imantadas no coincidan correctamente con las líneas magnéticas terrestres. Este error es más aparente en los rumbos Este y Oeste, siendo prácticamente nulo en rumbos Norte y Sur.
Cuando un avión manteniendo un rumbo Este u Oeste acelera o asciende, la brújula indicará en principio como si se estuviera virando al Norte. Cuando decelera o desciende, la brújula indica un viraje al Sur.
La regla nemotécnica es ANDS (Acelera/Asciende=Norte, Decelera/Desciende=Sur)
Importante: La descripción de estos errores corresponde a latitudes del hemisferio Norte. En el hemisferio Sur los errores se producen a la inversa.
Definiciones
Dirección: Una manera de describir los accidentes, la forma y los detalles de un terreno (de lo que se encarga la topografía) consiste en realizar un levantamiento utilizando líneas rectas que forman un polígono, ya sea abierto o cerrado, mediante la medición de distancias y ángulos, y a partir de él tomar los detalles que sean necesarios.
La dirección de una línea no es más que el ángulo horizontal que ésta forma con una línea de referencia, llamada meridiano de referencia, que -como ya se vio en otro artículo– puede ser un meridiano magnético, geográfico o arbitrario.
El ángulo medido a partir de esa referencia, que designa la dirección de la línea, puede ser un Rumbo o un Azimut, de cuya descripción y cálculos se tratará enseguida.
Azimute: El azimut (o acimut; ambas grafías son válidas de acuerdo a la RAE) de una línea es el ángulo horizontal medido en el sentido de las manecillas del reloj a partir de un meridiano de referencia. Lo más usual es medir el azimut desde el Norte (sea verdadero, magnético o arbitrario), pero en ocasiones se usa el Sur como referencia.
Azimut Los azimutes varían desde 0° hasta 360° y no se requiere indicar el cuadrante que ocupa la línea observada.
Al igual que con los rumbos es necesario conocer primero la ubicación del meridiano Norte – Sur de referencia y luego apuntar la visual hacia el punto final de la línea que se va a medir.
Rumbo magnético: Este término proviene del latín y hace referencia a la trayectoria u orientación considerada de acuerdo a un plano. El término suele utilizarse especialmente para referirse a alguna de las direcciones que forman parte de la rosa náutica (también conocida como rosa de los vientos).
Rumbo
En el campo marítimo, rumbo también es una perforación que se origina en el casco de una embarcación y al fragmento de una tabla que se arroja sobre la cubierta del barco al descubrir que dicha parte no logra percibir estopa.
Se conoce como rumbo geográfico o magnético, por otra parte, a la dirección que indica una brújula magnética.
Rumbo astronómico: Se le llama rumbo astronómico a la diferencia en grados entre una dirección determinada y el norte geográfico de la tierra. 
Generalmente se refiere el norte geográfico como el punto en la tierra directamente por debajo del punto en el cielo definido por la observación de la estrella polar, que es una de las que forma la osa menor. 
Así durante la noche puedes determinar el norte astronómico observando la estrella polar y con esa dirección norte determinar el rumbo astronómico de una línea.
Actividades que se realizan al medir
Se emplea para levantamientos secundarios, reconocimientos preliminares, para tomar radiaciones en trabajos de configuraciones, para polígonos apoyados en otros levantamientos más precisos.
Levantamientos de Polígonos con Brújula y Cinta.
Levantamientos planimétricos.
Métodos para medir superficies
A partir de un solo punto conocido, por levantamiento de poligonales, un método que consiste en medir distancias horizontales y azimut a lo largo de una línea quebrada.
A partir de un solo punto conocido, por proyección radial, un método que consiste en medir distancias horizontales y azimut, o ángulos horizontales.
A partir de una línea conocida, por offset, un método que consiste en medir distancias horizontales y trazar perpendiculares.
A partir de dos puntos conocidos por triangulación y/o intersección, métodos que consisten en medir distancias horizontales y azimut, o ángulos horizontales.
Conclusión
Después de este trabajo de investigación de la brújula me puedo dar cuenta que a lo largo de la historia la brújula ha ayudado a descubrir gran parte del mundo cuando los navegantes exploraban los mares. Este aparato ha sido y es esencial ahora para cada uno de los trabajos de topografía ya que nos ayuda a medir los ángulos que son muy importantes para cada una de las mediciones, así como para realizar algunos de los métodos de levantamiento topográfico. Además, me ayudo a conocer cada una de las partes que componen este maravilloso instrumento, así como su importancia, que también nos permite orientarnos, sin olvidar que gracias a esta investigación también pude conocer los diferentes tipos de brújulas que existen. También me permitió conocer los errores mas comunes que existen al medir con este instrumento. Dentro del tema conocí las definiciones de dirección, rumbo, azimute, rumbo magnético y rumbo astronómico y en que actividades se realizan las mediciones con la brújula.
Bibliografía
http://abcblogs.abc.es/espejo-de-navegantes/2017/06/30/la-brujula-un-invento-decisivo-en-la-historia/
https://www.ecured.cu/Br%C3%BAjula
http://topografiaorgg.blogspot.mx/2013/11/la-brujula.html
http://partesde.com/brujula/
https://definicion.de/rumbo/
https://doblevia.wordpress.com/2007/07/25/direccion-de-una-linea-rumbo-y-azimut/
http://www.fao.org/fishery/static/FAO_Training/FAO_Training/General/x6707s/x6707s07.htm
image1.jpg