sábado, 21 de abril de 2018



DIRECCIÓN: Es una trayectoria imaginaria entre dos puntos que establece una orientación, basada en un inicio y una llegada o final.
 Uno de los principios básicos de la Topografía, es el de localizar sobre un plano, puntos que constituyan una identificación de los accidentes naturales o artificiales de un terreno para su representación o caracterización planimetría, para ello, es necesario contar con cierta información básica, que mediante cálculos trigonométricos permitan su ubicación en un sistema de coordenadas, Como es la medición de su ángulo referenciado a partir de una orientación conocida, su distancia, medida a partir de un punto conocido, o en un todo referenciado a información geográfica establecida para el efecto.
ÁNGULO: es la porción de plano limitada por dos semirrectas con origen en un mismo punto. Las semirrectas se llaman lado inicial y final. Al origen común se le denomina vértice del ángulo.
Los ángulos se nombran de varias maneras:
-con una letra minúscula, como a o b, o a veces con una letra griega como (alfa).
-con tres letras mayúsculas y un símbolo en forma de ángulo encima. La letra del medio es el vértice

TIPOS DE ÁNGULOS

ANGULO HORIZONTAL
De acuerdo a lo anterior las direcciones entre rectas que unen puntos sobre el terreno se pueden obtener de varias formas:
Midiendo los ángulos que hay entre rectas adyacentes.
Midiendo entre rectas no adyacentes sumando los ángulos que intervienen.
Midiendo el ángulo que hay desde una línea que se toma como referencia


ÁNGULO VERTICAL: Es aquel ángulo cuyos lados se encuentran sobre un plano vertical.

PENDIENTE DE UNA LÍNEA: Es aquel ángulo vertical, de elevación o de depresión que hace una línea con la horizontal.

MERIDIANO VERDADERO O GEOGRÁFICO: Es la recta imaginaria que une los polos geográficos Norte y Sur, los cuales son determinados por medio de observaciones astronómicas y donde para cada punto localizado sobre la superficie terrestre tiene siempre la misma dirección.
Esta línea imaginaria es utilizada como referencia para realizar la ubicación de cualquier línea que se encuentre sobre la superficie de la tierra.

Paralelo: se denomina paralelo al círculo del geoide se cruza  perpendicularmente con el eje imaginario de rotación de la tierra.
MERIDIANO MAGNÉTICO: Es la línea imaginaria que une los polos magnéticos de la tierra Norte y Sur, los cuales se determinan por medio de la brújula, no son paralelos a los meridianos verdaderos, pues los polos magnéticos se encuentran separados de los polos geográficos. No poseen una dirección definida, pues los polos magnéticos están en constante movimiento.
Esta línea imaginaria también es utilizada como referencia para realizar la ubicación de cualquier línea que se encuentre sobre la superficie de la tierra.

MERIDIANO ARBITRARIO: Es una recta imaginaria, que se toma de forma arbitraria, a partir de la cual se inicia la lectura de los ángulos requeridos para la localización de un punto o para la realización de un levantamiento topográfico. Es de mucha utilidad en levantamientos en los cuales no se conoce la dirección de los meridianos geográficos o magnéticos, pero en donde su determinación es indispensable para la ubicación del objeto levantado, dentro de un plano.




DECLINACIÓN MAGNÉTICA




Es el ángulo que hace el meridiano verdadero con el meridiano  magnético.
La declinación magnética es Este u Oeste si el meridiano magnético se encuentra al Este o al Oeste del meridiano verdadero.
La declinación magnética no es constante en el tiempo, y varia en periodos de 300 años, un año y un día, recibiendo el nombre respectivamente de variación secular, anual y diaria.


INCLINACIÓN MAGNÉTICA

La aguja de la brújula no se mantiene horizontal debido a que es atraída por los polos magnéticos de la tierra, de tal manera que el extremo sur de la aguja es atraída por el polo magnético Sur si está en el hemisferio Sur y de forma análoga es atraído el extremo norte de la aguja por el polo magnético Norte si está en el hemisferio Norte.
Con el objeto de contrarrestar la inclinación de la aguja, se coloca en el extremo opuesto de la aguja un contrapeso.  El ángulo de inclinación magnética varia de 0° en el  Ecuador a 90° en el polo.
RUMBO:
El rumbo de una recta es la dirección que ésta tiene con respecto al meridiano que se ha escogido como referencia.
El rumbo se indica por medio de un ángulo agudo (0° a 90°) que la recta hace con respecto al meridiano escogido, a partir de los extremos Norte o Sur de dicho meridiano, teniendo presente de especificar el cuadrante donde se encuentra la línea.
De acuerdo a lo anterior y dependiendo del meridiano  que se haya tomado como referencia, puede ser, verdadero, magnético o arbitrario.

CONTRA-RUMBO
El contra-rumbo de una línea, es igual al rumbo de la misma línea más 180°; o lo que es lo mismo, su rumbo opuesto por el vértice.El contra rumbo posee el mismo valor en magnitud del ángulo que el rumbo, pero la diferencia primordial entre ambos, radica en que cambia la ubicación del cuadrante al cual pertenece la línea.  El rumbo y contra-rumbo varía de 0° a 90°





AZIMUT


Azimut de una línea, es la dirección que esta hace con respecto al meridiano que se ha tomado como referencia; medido como el ángulo que existe entre el extremo Norte del meridiano y la línea; varia de 0° a 360°.
Para medir el azimut de una línea, se toma la parte Norte del meridiano de referencia, en el punto de inicio del meridiano y se barre el ángulo en el sentido de las manecillas del reloj, hasta encontrar la línea a la que se le quiere medir el azimut.
El azimut puede ser verdadero, magnético o arbitrario; según el meridiano que se ha tomado como referencia.

CONTRA-AZIMUT
El contra-azimut de una línea, es igual al azimut de la línea más 180°; o lo que es lo mismo, el azimut opuesto.   El contra-azimut se mide de 0° a 360°
ÁNGULO DE DEFLEXION A LA DERECHA
Son aquellos ángulos que son medidos a la derecha desde un alineamiento de referencia.
ANGULO DE DEFLEXION A LA IZQUIERDA
Son      aquellos ángulos que   son      medidos a la izquierda desde un alineamiento de referencia.

BIBLIOGRAFIA 







MEDICIONES CON BRÚJULAS
HISTORIA

Desde mediados del siglo XX, la brújula magnética empezó a ser reemplazada por sistemas de navegación más avanzados y completos, como la brújula giroscópica —que se calibra con haces de láser— y los sistemas de posicionamiento global. Sin embargo, aún es muy popular en actividades que requieren alta movilidad o que impiden, debido a su naturaleza, el acceso a energía eléctrica, de la cual dependen los demás sistemas.

DEFINICIÓN
La brújula es un instrumento de orientación que utiliza una aguja imantada para señalar el norte magnético terrestre. Su funcionamiento se basa en el magnetismo terrestre, por lo que señala el norte magnético que corresponde con el norte geográfico y es improductivo en las zonas polares norte y sur debido a la convergencia de las líneas de fuerza del campo magnético terrestre.

Declinación magnética de la brújula

Llegados a este punto es necesario dejar claro que el Norte magnético de la Tierra no coincide exactamente con el Norte geográfico de la tierra. Al ángulo entre el Norte geográfico y el magnético se le denomina declinación magnética. Además, esta declinación magnética, no es la misma en todos los puntos de la Tierra, sino que depende de la situación geográfica del observador y para terminar de complicarlo, también varía con el tiempo, es decir, la declinación magnética en Perú no es la misma que en Chile, Venezuela o España y tampoco es la misma (en el mismo punto geográfico) en el año 2032 que en el año 2154.
Por no ahondar más en este tema y no alargar demasiado este artículo, decir simplemente que existen tablas o diagramas que, en función de la ubicación del observador y el año en que se encuentra, expresan la declinación magnética para que seamos conocedores del ángulo de desvío entre el Norte geográfico y el magnético y podamos corregirlo, y se recogen en las cartas de navegación.
La primera carta de navegación, data del año 1536 y fue ideada por el cartógrafo español Alonso de Santa Cruz. A partir de entonces se facilitó la navegación notablemente.


Como funciona una brújula
El campo magnético existente en la Tierra hace que el planeta se comporte como un gran imán, teniendo un polo positivo y un polo negativo. Como ya hemos explicado en otros artículos, los imanes atraen los materiales ferromagnéticos, como es el hierro.

Así, el extremo de la aguja de una brújula, fabricada con un material ferromagnético y montada sobre un eje que permite el giro libre de la misma sin prácticamente rozamiento, es atraída por el polo de la tierra de forma que, al girar sobre el eje, se orienta hacia el polo del imán, en este caso la Tierra, señalando así el polo Norte, pero recordad, señala el polo Norte magnético.

La brújula y sus partes, para que sirven y como se utilizan en orientación magnética.

1-Plataforma base de la brújula.
Superficie lisa, de material resistente y transparente que nos permite visualizar el mapa sobre la que está apoyada, donde se observan y adaptan el resto de elementos que explicaremos a continuación.
Para facilitar la comprensión de la brújula lo mejor es tener una en las manos para comprobar tu mismo los conceptos a los que se hace mención.
Pero si no tienes una, distinguir entre piezas fijas y móviles te va a ayudar a entender de un modo más sencillo su funcionamiento.
Conociendo bien la brújula y sus partes podrás hacer tus propias rutas
2-Aguja Magnética de la brújula (Pieza Móvil)
Flecha que oscila en el interior de una circunferencia, que en su parte roja siempre marca el Norte y en la parte opuesta de color blanco el Sur, de modo que si la brújula se mueve o gira con los propios movimientos de tu actividad, tras unos segundos que la aguja se estabilice marcará el Norte Magnético.
3-Limbo de la brújula (Pieza Móvil)
Esta pieza giratoria está situada en el perímetro exterior de la circunferencia donde se mueve la aguja Magnética, suele ser de color negro y en blanco se presenta los 360 º grados de la circunferencia con los cuatro puntos cardinales N arriba, E un cuarto a la derecha, S abajo en la mitad y O en el cuarto de la Izquierda. N represente el Norte con el valor 360º ó 0º.
4-Líneas Norte Sur de la brújula (Pieza Móvil)
Conjunto de líneas paralelas y separadas entre si con orientación Norte-Sur, estas líneas, están impresas en la base del Limbo, en el círculo de la brújula normalmente de color rojo o negro.  Nos permite ver la zona del mapa en la que la brújula está colocada, serán muy útiles para marcar rumbo y orientar el mapa.
Flecha Norte–Sur de la brújula.
Flecha central  es la más destacada de las Líneas Norte Sur, se encuentra en el centro del círculo de la brújula y suele ser más ancha que el resto de Líneas, suele ser de color roja en la parte superior y negra en la parte inferior.
5-Linea de Dirección.
Como su nombre indica marca nuestra dirección inmediata, línea fina y negra que sale del filo de la circunferencia donde se encuentra la Flecha Norte-Sur, atraviesa  a lo largo la brújula para terminar en el  filo superior en forma de punta de Flecha, esta suele ser de color negra o roja.
Líneas auxiliares de Dirección.
Estas líneas atraviesan la brújula a lo largo con la misma orientación Norte-Sur, que la línea de Dirección, se encuentran en la parte de los bordes de la brújula, fuera de la circunferencia ya que si dentro de ésta zona, no coinciden las línea de Norte Sur en el mapa podemos usar estas.
6-Lupa.
El recorrido de la Flecha de Dirección es interrumpido por una pequeña lupa, con la que poder ver algún dato preciso del mapa o detalle, es por ello que no se suele apreciar el recorrido de toda la flecha de Dirección simplemente su punta.
7-Escalas.
En las brújulas, aparecen normalmente dos o tres escalas, en las de orientación se observan unas reglas situadas a los filos exteriores, dependiendo del modelo estas serán de una escala 1:10.000 a un lado y al otro una regla con escala 1:25.000 y en la parte superior de la brújula, se encuentra una regla de 0 á 5 cm. ó en intervalos de 5 mm.
8-Colgante.
Para evitar el trasiego de estar guardando y sacando algo que se usa a cada momento las brújulas de orientación traen una hendidura para colocar un coordino, centrada en el lado corto,  pegado a la circunferencia para poder visualizar la flecha de dirección fácilmente.
En muchas ocasiones ya viene preparada, otros modelos hay que preparar un coordino fino para poder colgarla del cuello, aportando así mayor versatilidad y evitar que se caiga se rompa o se pierda.
Para Deportistas recomienda saber manejar y conocer bien la brújula y sus partes, para adentrarte en el mundo de la cartografía y de la orientación.
9-Círculo y triángulo.
Si te fijas en la brújula y sus partes, si has adquirido una brújula de orientación, vas a encontrar dos oquedades con formas geométricas, un círculo y un triángulo.
El objetivo de estos boquetes con formas geométricas están relacionados con las carreras de orientación, es una plantilla para marcar en el mapa siempre de la misma forma y con el mismo tamaño, según establece el reglamento, marcando en el mapa una circunferencia o el perímetro del triángulo según proceda.
Círculo, cada baliza que debes encontrar en tu mapa de orientación tiene un número asignado en tu mapa, bien pues este número se encuentra pintado y rodeado en rojo por la circunferencia.
Triángulo, en el mapa de orientación, se encuentra trazado un triangulo en rojo para señalar el lugar de salida y de llegada.
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Tipos de Brújula

Esencialmente todas las brújulas consiste 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 círculo 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 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. 


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.


BIBLIOGRAFÍA





MEDICIÓN DE DISTANCIAS DIRECTAS

DEFINICIÓN
Medir es comparar cantidades de la misma magnitud. Por ejemplo cuando medimos una longitud comparamos la distancia desconocida con otra que ya conocemos, y que ha surgido de una cantidad convenida de longitud denominada patrón. Un patrón se adopta por convención, esto significa que un grupo de personas con conocimientos y experiencia resuelve acordar que: una cierta cantidad a la que llamamos patrón y cuyo nombre (por ejemplo el "metro") origina la unidad de referencia, será con quien deberá ser comparada cualquier otra porción de magnitud que queramos cuantificar. La unidad elegida debe ser invariable para que no de lugar a confusiones.
Se define como medición directa de una longitud, a la comparación de ésta con una unidad de medida patrón aplicada tantas veces como sea necesario, recorriendo la distancia en toda su longitud.



https://www.google.com/search?q=medicion+directa&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwie89Dn1MzaAhVFYK0KHeBvDHkQ_AUICigB&biw=656&bih=615#imgrc=LQuIzPBvoMv0YM:
             En el caso de la longitud, el patrón es una cantidad que todos conocemos denominada metro. Una vez establecida esta unidad se acuerdan los submúltiplos y múltiplos, es decir cantidades menores y mayores de la unidad en cuestión.
 Elementos que componen un equipo de medición: forma de operar en el terreno.
       El equipo de medición, además de la cinta, consta de un juego de fichas que son varillas delgadas de hierro galvanizado de 5 a 6 mm de diámetro y de 35 a 40 cm de largo, las que terminan en punta en un extremo y en el otro en forma de anillo. Se usa en general juegos de 11 fichas que se lle­van en un anillo grande de hierro.
Cuando necesitamos señalar puntos topográficos temporalmente, se utiliza el jalón; éste es un vástago de madera o caño de hierro de un grosor de 2 a 3,5 cm y de 2 a 3 mts de longitud, provisto con una punto de hierro en uno de los extremos y pintado en tramos de 20 ó 25 cm de ancho con colores que sean bien visibles a la distancia (blancos y rojos o blancos y negros).  El jalón debe situarse en posición vertical, utilizando trípodes especiales cuando el operador lo considera necesario. Para verticalizar el jalón, se lo observa en dos posiciones aproximadamente perpendiculares entre sí teniendo como guía la plomada o acoplando al jalón un nivel esférico.
https://www.google.com/search?q=jalones&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwiRgr_k2czaAhVIG6wKHSC1BOMQ_AUICigB&biw=656&bih=615#imgrc=HrIAiDrrhkyjnM:

 Otro elemento o accesorio utilizado es la brújula. Este accesorio es un instrumento de mano que se utiliza fundamentalmente en la determinación del Norte Magnético y también se emplea en reconocimientos preliminares para el trazado de dirección, etc.
La brújula consiste en una aguja magnética que gira sobre un pivote de acero duro apoyado un soporte cónico ubicado en el centro de la aguja. La aguja magnética esta dentro de una caja la cual contiene un círculo graduado que marca los cuatro puntos cardinales.
En el proceso de medida de distancias, las cintas son sometidas a condiciones diferentes de tensión y temperatura. El uso del termómetro se hace necesario cuando las condiciones de trabajo así lo exigen para poder aplicar las correcciones correspondientes.      
https://www.google.com/search?q=brujula&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwig_MuF2szaAhUFTawKHeAOBw0Q_AUICigB&biw=656&bih=615#imgrc=4JmBPD8DjxLQtM:

 Medición de una distancia, forma de operar.
 Sea un terreno más o menos horizontal donde tenemos un jalón colocado en cada uno de los puntos topográficos A y B. Estos dos puntos definen la línea recta A-B a medir.


 Las dos verticales (jalones) que pasan por los puntos topográficos (A y B) determinan
Un plano vertical.
Cuando la longitud de una línea recta a medir es relativamente corta, basta marcar los puntos extremos (A y B) y medir esta distancia sin marcar o estaquear puntos intermedios. Cuando la distancia de la línea recta es más grande (mayor de 100 metros), conviene intercalar puntos intermedios, alineados, es decir, ubicados en una línea recta con los puntos extremos. Para marcar en el terreno estos puntos intermedios se usan los jalones y a ésta operación se le llama jalonar una línea recta.  

 Los dos puntos están separados por un valle:

                                                                           Sean los puntos A y Z los puntos extremos de la línea recta a jalonar. En este caso, el operador, ubicado en el punto A, sostendrá sobre este punto una plomada, mirando de tal modo que la parte superior del hilo cubra el jalón colocado en Z.

 Errores en las mediciones
Es común que en las mediciones se cometan errores, por falta de sensibilidad del instrumento o por deficiencias propias de quién mide o del aparato de medición, o por imperfecta aplicación del método utilizado.
En ciencias e ingeniería, el concepto de error, como se verá en otras asignaturas de la carrera, está más bien asociado al concepto de incerteza, (duda) en la determinación del resultado de una medición. Es decir, en toda medición lo que intentamos es conocer los límites de las incertezas o las de dudas.
Se entiende por error la diferencia entre el valor real de una medida y el valor que nos ha dado en la medición.
Estos errores se pueden clasificar en dos grupos:
Errores gruesos o equivocaciones: Son faltas cometidas por la impericia o negligencia del operador, son errores grandes con respecto a lo que se mide, lo que significa que cuando se cometen, hay que repetir el trabajo.  Se pueden evitar poniendo la debida atención en lo que se hace.
Errores propiamente dichos: Cuando medimos una distancia varias veces, al no poder precisar el centímetro o el milímetro, se obtienen resultados no idénticos por mas cuidado que se ponga en la medición; estos errores inevitables son los errores propiamente dichos, son inexactitudes que por su misma naturaleza son inevitables, estos pueden ser accidentales y sistemáticos . 

https://www.google.com/search?q=errores+en+medicion&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwic5fGv2szaAhVLYK0KHfP6Ds8Q_AUICigB&biw=656&bih=615#imgrc=27KcpNqsV6HLGM:
Errores accidentales, aleatorios o compensatorios
No se reconoce causa conocida, pueden ser positivos o negativos. Varían constantemente, ya por exceso, ya por defecto, y su variación no cabe ser explicada por ninguna ley, sino atribuida al azar. No se pueden evitar, aunque a veces podemos disminuir su cuantía y cualitativamente se producen en cualquier sentido. Por ejemplo error de lectura, error por falta de coincidencia del extremo de un tramo con el origen del siguiente, etc. Muchos de estos errores se eliminan porque se compensan, se reducen con un mayor cuidado en las medidas y aumentando el número de repeticiones de la misma medida.

Errores sistemáticos o acumulativos

Un error es sistemático cuando procede de una causa permanente, o lo que es lo mismo decir que obedecen a una ley conocida. Son los que para condiciones de trabajo fijas en el campo son constantes y por lo tanto son acumulativos Por ejemplo, medir con una cinta un poco mas corta, falta de alineación, falta de horizontalidad, pandeo, falta de contraste, etc. Si se pueden detectar se pueden eliminar.

Error absoluto (e): Es la diferencia entre la  medida aproximada  y el valor real de dicha medida.
                                e = |  medida aproximada – medida exacta |

Error relativo (ε): Es el cociente entre el error absoluto y el valor real de la medida.
Un claro ejemplo para distinguir la diferencia entre error absoluto y error relativo sería: Si al medir la distancia de la tierra al sol cometemos un error de 10 km, el error absoluto sería 10 km, que a primera vista puede parecer importante, sin embargo el error relativo es insignificante.


Bibliografía
  Documento de cátedra preparado por el Ing. Agrimensor Guillermo N. Bustos