BRÚJULA, AZIMUT Y RUMBO
QUÉ ES BRÚJULA
Una brújula es un instrumento de orientación, el cual le permite al viajero ubicarse especialmente respecto del norte magnético por medio de una aguja imantada. Es un instrumento fundamental para marineros, excursionistas, pilotos, cazadores, exploradores, etc.
¿CUAL ES SU HISTORIA?
Fue inventada en China aproximadamente en el siglo IX con el fin de determinar las direcciones en mar abierto, e inicialmente consistía en una aguja imantada flotando en una vasija llena de agua. Más adelante fue mejorada para reducir su tamaño y facilitar el uso, cambiándose la vasija de agua por un eje rotatorio, y añadiéndose una «rosa de los vientos» que sirve de guía para calcular direcciones. Actualmente las brújulas han recibido pequeñas mejoras que, si bien no cambian su sistema de funcionamiento, hacen más sencillas las mediciones a realizar. Entre estas mejoras se encuentran sistemas de iluminación para toma de datos en entornos oscuros, y sistemas ópticos para mediciones en las que las referencias son objetos situados en la lejanía.
¿COMO FUNCIONA?
La Tierra posee un enorme
campo magnético que la rodea. Es grande pero no demasiado fuerte, razón por la
cual la brújula utiliza ligerísimas agujas muy sensibles al movimiento. Esta
aguja de la brújula tiene normalmente dos partes, una policromada en rojo y la
otra en negro o blanco. La parte roja de la aguja de la brújula siempre apunta
al Norte magnético de la Tierra. Pero hay que tener en cuenta que el Norte
magnético es diferente para cada zona de la Tierra, y distinto del Norte
geográfico, que se encuentra en el Polo Norte.
La brújula no se puede usar ni en el Polo Norte ni en el Polo Sur, debido
a que la convergencia de las líneas de fuerza del campo magnético terrestre
anula su funcionalidad y es incapaz de alinearse ni señalar correctamente el
Norte.
SUS PARTES
Aunque su diseño puede variar con respecto a otros tipos de brújulas (las lensáticas o las de espejo), nos centraremos en describir los elementos y características esenciales:
- Base o plataforma, se trata de la parte que sostiene la estructura interna de la brújula. Como acabamos de señalar, es transparente para apoyarla sobre los mapas cartográficos y poder interactuar con ellos. Por lo general, la base es de material plástico para que no interfiera con el mecanismo magnético de la brújula.
- Limbo o anillo giratorio (parte móvil), es el anillo giratorio que hay sobre la base y que alberga la aguja imantada. No deja de ser un transportador de ángulos, pues consiste en una circunferencia de 360º que indica los cuatro puntos cardinales sobre él, donde los 0º o 360º indican el norte.
- Aguja (parte móvil), se trata de una flecha imantada que permite justamente que el imán realice su trabajo de orientación al ser atraída por el campo magnético terrestre. La aguja se sitúa dentro del limbo para que pueda oscilar libremente dentro de ella. Su parte roja suele apuntar al norte y la parte opuesta al sur.
- Flecha de norte y líneas norte-sur (parte móvil), se trata del dibujo de una flecha y otras líneas paralelas con orientación norte-sur impresas sobre la base del limbo (por tanto, giran junto al anillo). La flecha central, generalmente más gruesa que las demás, tiene una parte roja que indica el norte. Nos permiten orientar la brújula con el norte del mapa, por lo que son muy útiles para marcar el rumbo.
- Flecha de dirección o del sentido de la marcha (parte inmóvil), se trata de una flecha fija impresa sobre la base de la brújula (no sobre el anillo giratorio). Nos indica la dirección de nuestra marcha y sirve para mantener un rumbo dado. Igualmente, nos ayuda a no invertir por despiste la brújula y seguir erróneamente una dirección 180º contraria a nuestro rumbo. Al igual que las demás, la parte roja suele indicar el norte.
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.
Los azimutes pueden
ser de tres tipos: verdaderos o geodésicos, magnéticos y supuestos, dependiendo
del meridiano utilizado en el proyecto.
- Azimut Verdadero: es el medido a partir de un meridiano geográfico.
- Azimut Magnético: es el definido por el norte magnético, se miden con la brújula.
- Azimut Supuesto: llamado azimut de cuadricula, se establece asignándole la
dirección norte-sur a una línea.
Cálculo de Azimutes en poligonales
Una poligonal, sea abierta o cerrada, es una sucesión de distancias y direcciones (rumbo o azimut) formadas por la unión de los puntos en los que se armó el instrumento que se usó para medirlas (puntos de estación). Cuando se ubica el instrumento en una estación se puede medir directamente el azimut de la siguiente línea a levantar (si se conoce la dirección del N o si se “sostiene” el contra-azimut de la línea anterior), sin embargo, en ocasiones se mide el ángulo correspondiente entre las dos líneas que se interceptan en el punto de estación (marcando “ceros” en el ángulo horizontal del instrumento cuando se mira al punto anterior), a este último ángulo se le va a llamar “ángulo observado”.
Si el ángulo observado se mide hacia la derecha (en el sentido de las manecillas del reloj, que es el
mismo en el que se miden los azimutes) se puede calcular el azimut de la
siguiente línea con la siguiente expresión:
Azimut línea siguiente = Contra-azimut de la línea anterior +
Ángulo observado
Se debe aclarar que si el resultado es mayor a 360° simplemente
se le resta este valor.
En la figura se observa que si el azimut conocido corresponde al
de la línea AB (ángulo NAB en rojo), por lo tanto el contra-azimut es el ángulo
NBA (también en rojo). El ángulo observado, medido en el sentido de las
manecillas del reloj con el instrumento estacionado en el punto B es el ángulo
ABC (en verde). El azimut que se desea conocer es el de la línea BC (ángulo NBC
en azul). Por lo tanto se tiene la siguiente expresión:
Azimut BC = Contra-Azimut AB + Ángulo observado en B
Azimut BC = <NBA + <ABC
Como es evidente que el resultado será mayor que 360° (en este
caso en particular) entonces el azimut de la línea BC será:
Azimut BC = (<NBA + <ABC) – 360°
Esta expresión es válida sólo si el ángulo observado está medido
en el mismo sentido del azimut (derecha), sin importar si es interno o externo.
|
Línea |
AZIMUT |
|
OA |
30° |
|
OB |
150° |
|
OC |
240° |
|
OD |
315° |
RUMBO
|
Línea |
RUMBO |
|
OA |
N30°E |
|
OB |
S30°E |
|
OC |
S60°W |
|
OD |
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.
Conversión de Rumbo a Azimut
Para calcular azimutes a
partir de rumbos es necesario tener en cuenta el cuadrante en el que se
encuentra la línea. Observando la figura anterior se puede deducir la siguiente
tabla:
|
Cuadrante |
Azimut a partir del rumbo |
|
NE |
Igual al rumbo (sin las letras) |
|
SE |
180° – Rumbo |
|
SW |
180° + Rumbo |
|
NW |
360° – Rumbo |
Se puede comprobar revisando
los valores que aparecen en la figura.
Conversión de Azimut a Rumbo
Observando también la figura
se ve que el cuadrante de la línea depende del valor del azimut así:
|
Azimut |
Cuadrante |
Rumbo |
|
0° – 90° |
NE |
N ‘Azimut’ E |
|
90° – 180° |
SE |
S ‘180° – Azimut’ E |
|
180° – 270° |
SW |
S ‘Azimut – 180°’ W |
|
270° – 360° |
NW> |
N ‘360° – Azimut’ W |
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