La Brújula

Es un instrumento que sirve para orientarse, por medio de una aguja imantada que 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 los polos norte y sur. Únicamente es inútil en las zonas polares norte y sur, debido a la convergencia de las líneas de fuerza del campo magnético terrestre.

Casi todos los trabajos antiguos de Topografía fueron hechos con la brújula, y por lo tanto es esencial su conocimiento de la brújula y de su aplicación en los trabajos de Topografía, para la comprensión de los ejecutados antiguamente y que a menudo tienen que ser resueltos por el Topógrafo moderno.

La brújula no es más que un instrumento de medición qué nos permite determinar la orientación con respecto a la superficie terrestre.

TIPOS DE BRÚJULAS

Brújulas de marcha Brújulas cartográficas

La más sencilla consiste en una aguja imantada suspendida sobre un círculo graduado( muy económica)

Esta misma brújula puede tener la aguja suspendida en líquido, con lo que se consigue una mayor precisión

De placa transparente De placa con tapa y espejo

Brújulas especiales (de precisión)Naúticas Militares Topográficas Geológicas Forestales

Partes Principales de la Brújula

Las partes son:· Base de plástico· Anillo giratorio graduado· Aguja magnética· Flecha orientadora y sus líneas auxiliares· Punto de lectura· Flecha de dirección de viaje y sus líneas auxiliares 

Brújulas digitales

Condiciones que debe satisfacer toda Brújula

La aguja debe ser móvil. Se conoce que la aguja llena esta condición cuando separada de su posición normal la recobra exactamente después de varias oscilaciones regularmente decrecientes. La falta de limpieza o los defectos de suspensión pueden ser causa de que no cumpla esta condición.

2. La aguja debe ser sensible. Esta propiedad se reconoce por el número y la velocidad de las oscilaciones. Una aguja de longitud media deberá dar unas 30 oscilaciones para recobrar su posición normal y su período no debe pasar de 2 segundos. Cuando la aguja pierde su sensibilidad puede devolvérsele frotándola del centro a las puntas con el polo de nombre contrario de un imán en herradura de 200 g. de fuerza.

3. La línea de los ceros debe estar en el plano que pasa por la visual, definida por las pínulas. Si esta condición no se cumple las direcciones marcadas por la aguja, no quedarán referidas a la meridiana magnética.

4. La línea que une las dos puntas de la aguja debe pasar por el eje de rotación de la aguja. Esta condición se cumple, si la diferencia de las lecturas entre las dos puntas, en cualquier posición de la aguja es de 180. Se corrige enderezando la aguja.

5. El pivote sobre el que reposa la aguja debe estar en el centro del círculo graduado. Se revisa observando si la diferencia de lectura de las dos puntas es de 180 en alguna posición y en otras no. El defecto consiste en que el pivote de la aguja se haya desviado. Se corrige enderezando el pivote.

6. El eje magnético de la aguja debe coincidir con su eje geométrico. Si no se cumple esta condición los rumbos dados por la brújula no serán los reales y la figura no quedará correctamente orientada, pero este defecto no tendrá influencia en la posición relativa de los lados.

7. Los objetos metálicos o las conducciones eléctricas de alta intensidad ubicados en las cercanías, pueden provocar fallos en la aguja de la brújula. 

8. Los campos magnéticos intensos provocan en ciertas circunstancias incluso la inversión de la polaridad. Controle regularmente por este motivo el funcionamiento de su brújula. Las pequeñas burbujas en el líquido carecen de importancia. Estas se generan y desaparecen en función de modificaciones de la presión y temperatura del aire.

Definiciones Complementarias:

Rumbo

El rumbo de una línea es el ángulo horizontal agudo (<90°) que forma con un meridiano de referencia, generalmente se toma como tal una línea Norte-Sur que puede estar definida por el N geográfico o el N magnético (si no se dispone de información sobre ninguno de los dos se suele trabajar con un meridiano, o línea de Norte arbitraria).Como se observa en la figura, los rumbos se miden desde el Norte (línea ON) o desde el Sur (línea OS), en el sentido de las manecillas del reloj si la línea a la que se le desea conocer el rumbo se encuentra sobre el cuadrante NOE o el SOW; o en el sentido contrario si corresponde al cuadrante NOW o al SOE.Como el ángulo que se mide en los rumbos es menor que 90° debe especificarse a qué cuadrante corresponde cada rumbo.

Por ejemplo en la figura las líneas mostradas tienen los siguientes rumbos:

Línea RUMBOOA N30°EOB S30°EOC S60°WOD N45°W

Como se puede observar en la notación del rumbo se escribe primero la componente N o S del cuadrante, seguida de la amplitud del ángulo y por último la componente E o W.

Azimut

El azimut 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 a veces se usa el Sur como referencia.

Los azimutes varían desde 0° hasta 360° y no se requiere indicar el cuadrante que ocupa la línea observada. Para el caso de la figura, las mismas líneas para las que se había encontrado el rumbo tienen el siguiente azimut:

Línea AZIMUTOA 30°OB 150°OC 240°OD 315°

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 linea.

Por ejemplo, un camino que se dirija directamente al sur tiene un rumbo astronómico de 180° con respecto al norte.

Rumbo Magnético:

También se le llama Rumbo Compás o Compass Course, es el ángulo que forma la línea de crujía respecto del Norte Magnético, se mide en grados, desde el Norte Magnético, hasta la proyección de la línea de crujía en el sentido en que giran las agujas del reloj, de 0 a 360 grados.

El ángulo de dirección     

El ángulo de dirección es el ángulo entre el norte geográfico y la dirección de marcha y se denomina cifra de dirección de marcha o azimut (véase más arriba). La cifra puede leerse

directamente en el índice. El ajuste habitual de la escala es de 360º.

La inclinación

La intensidad y la dirección del campo magnético de la  tierra en el plano vertical, la inclinación, influye en la posición horizontal de la aguja de la brújula según el grado de latitud.

La declinación

Frecuentemente no coincide la dirección norte geográfica con la dirección norte magnética. El ángulo entre estas dos direcciones se llama declinación.

Actividades que se realizan al medir con brújula:

Trabajar con la brújula

         Para poder llegar con seguridad al destino con la brújula son imprescindibles ciertos conocimientos elementales. Por motivos de sencillez, y dado que en las brújulas son de aplicación universal, son éstos los instrumentos que hemos elegido para ilustrar los siguientes ejemplos. Las otras líneas de brújulas se pueden utilizar de forma análoga conforme a su estándar de equipamiento.

1. Orientación del mapa:

a) Ajustar el ángulo de dirección en la brújula N = 0º.

b) Colocar la brújula sobre la carta en dirección norte a lo largo de la red de cuadrícula.

c) Girar la carta con la brújula hasta que la punta N de la aguja se encuentre entre las marcas norte.

 Observaciones:        En regla general el norte se encuentra en la parte superior de la carta (mapa). En las cartas sin red de cuadrícula N-S se recomienda trazar las líneas N-S en el área que interesa con una distancia de 3 a 4 cm

2. El ángulo de dirección

         (Azimut, cifra de dirección de marcha)

         El ángulo de dirección es el ángulo entre el norte geográfico y la dirección de marcha y se denomina cifra de dirección de marcha o azimut (véase más arriba). La cifra puede leerse directamente en el índice. El ajuste habitual de la escala es de 360º.

3. Para una determinación aproximada de la dirección

«A mano libre» se mantiene la brújula a la altura de la cintura y se observa desde arriba el centrado de la aguja.

4. Determinar un punto visible en el terreno

        a) Apuntar con la brújula el punto a determinar y ajustar el ángulo de dirección girando la rosa de la brújula (hasta que las marcas de norte de la cápsula coincidan con el norte de la aguja).

         b) Dibujar sobre la carta el punto de localización (propio).

        c) Colocar la brújula sobre la carta, dirigir el canto delantero hacia el punto de localización y a continuación girar la brújula (manteniendo el canto delantero dirigido hacia el punto de localización), hasta que las líneas N-S de la cápsula se encuentren paralelas a la red de cuadrícula N-S de la carta.

         d) El punto a determinar se encuentra ahora en la línea formada por al lado longitudinal de la brújula. Puede identificar el punto deseado por evaluación de la distancia.

1 Punto de localización / 2 Punto a determinar / 3 Girar la brújula hasta que las líneas N-S de ésta se encuentren paralelas a aquellas de la carta.

5. Determinación del punto de localización propio

         De manera similar a la descrita en el punto 5, se puede determinar también el punto de localización propio, cuando es éste el que se desconoce:

         a) Apuntar a un punto conocido en el terreno y ajustar el ángulo de dirección.

         b) Colocar la brújula sobre la carta con el lado longitudinal en el punto conocido y girarla hasta que las líneas N-S de la cápsula de la brújula se encuentren paralelas a la red de cuadrícula N-S de la carta.

         c) Dibujar una línea paralela al lado longitudinal de la brújula saliendo del punto conocido, en dirección del lado frontal de la brújula.

        d) Apuntar a un segundo punto y repetir el procedimiento a-c (cuanto más próximo a los 90º sea el ángulo entre las líneas correspondientes a los dos puntos, con más exactitud podrá determinarse el punto de localización).

        e) El punto de intersección de ambas líneas indica el punto de localización propi

6. Eludir un obstáculo

       Al encontrarse con pequeños obstáculos (matorrales, ciénagas, elevaciones, lagunas) se puede mantener la dirección de marcha de la siguiente manera:

       a) Tomar a tiempo, antes de llegar al obstáculo, la dirección de desviación (ajustar la aguja N bajo de un par de marcas de desviación). Contar los pasos.

       b) En el momento que el camino esté libre, continuar andando en dirección normal.

      c) En el momento de haber sobrepasado o eludido el obstáculo, seguir la dirección de desviación  (ajustarla aguja N bajo el otro par de marcas de desviación). Volver a andar en dirección la misma cantidad de pasos que se hizo en la dirección de desviación.

      d) A continuación se puede continuar con la dirección de marcha original.

Levantamientos con Brújula y Cinta

Se Emplean los siguientes métodos:

Por itinerario. 

Radiaciones.Intersecciones, yCoordenadas rectangulares. 

El método de itinerario es el principal y se usa para el levantamiento del polígono de base, en tanto que los tres restantes se emplean como auxiliares del primero, para el levantamiento de detalles.

Método de Radicaciones

Levantamientos con Brújula, Cinta y Distanciómetro > Métodos usados para la revisión de Detalles con Brújula y Cinta

Sean 4, 5, 6…, vértices de la poligonal que se va levantando por el método de itinerario y M, una mojonera que es necesario hacer figurar en el plano.

El punto M puede levantarse por el método de radiaciones que consiste en dirigir una visual a ese punto, midiendo el rumbo de la línea que dicho punto determina con la estación desde la cual se observa, así como la distancia del punto a la estación. En el ejemplo que se ilustra en la figura, la posición del punto M estará determinada, tomando el rumbo (o azimut) de la línea 4 – M y midiendo la distancia 4 – M. Estos datos se anotan en el registro de campo.

Cuando haya detalles inaccesibles o lejanos delos vértices de la polígonal, de tal manera que no puedan medirse sus distancias a los vértices, podrán fijarse por intersecciones, observándolos desde dos estaciones sucesivas o no de la polígonal.

Desde las estaciones 7 y 9, se han medido los rumbos de las líneas que determinan dichos vértices y el punto P, que se desea levantar.

En este caso no es necesario medir las distancias 7- P y 9 – P, porque las líneas que unen las estaciones desde las cuales ha sido observado P, son de longitud conocida, quedando determinada su posición por la intersección de las direcciones 7-P y 9-P.

Método de Coordenadas Rectangulares

Levantamientos con Brújula, Cinta y Distanciómetro > Métodos usados para la revisión de Detalles con Brújula y Cinta

Este método se emplea en los casos en que sea necesario tomar datos para fijar la dirección de un río, camino, canal, etc., a fin de que figuren en el plano correspondiente.

Para ello se toma como eje de las abscisas un lado de la poligonal que se está levantando, procurando que sea el más próximo al accidente de que se trate, y como coordenadas se toman las perpendiculares que se vayan levantando desde distintos puntos del lado de la poligonal, elegido como eje de las abscisas, al obstáculo o accidente que se desea levantar.

Debe determinarse el rumbo de las líneas 5-5’, aa’, bb’, cc’,…., para que sean perpendiculares al lado 5-6 de la poligonal, escogido como eje de las abscisas.

En el ejemplo propuesto, si: Rbo. 5-6 = N g E

Rbo. aa’ = Rbo. bb’ cc’ = …. = N (90 - g ) W

Una vez definida la dirección de las coordenadas, con la cinta se miden las longitudes de éstas y las distancias del vértice 5 de la poligonal al pie de cada una de las perpendiculares levantadas 

Bibliografía

http://www.gisiberica.com/brujulas/tipos_de_br%FAjulas.htm http://www.canalmar.com/copa/rumbo%20m%C3%A1gnetico http://mx.answers.yahoo.com/question/index?qid=20061005123141AArL2qy http://www.alfilodelocutre.net/OPINION/brujula.htm

Conclusiones:

Se puede concluir que la brújula a servido a través del tiempo como un instrumento útil para la topografía, el cual ha ido evolucionando con el paso del tiempo.

No es el método más eficiente para realizar un levantamiento, debido a que es poco precisos, y los márgenes de error son amplios, además de que el instrumento se ve afectado en su medición con condiciones muy comunes, como lo es tener un metal cerca.

Es un método que necesita de gran destreza, así como de un amplio conocimiento acerca de los diferentes usos y contratiempos que tiene la brújula.

Las diversas formas de usarla, la hacen versátil pero, mas que nada como un aparato complementario.