Integrante: Manuel Baeta
Navegación B- IM
Magnetismo………...................................3
Compas magnético……………….............4.
Girocompás………….…………………….13
Magnetismo
El magnetismo es el conjunto de fenómenos físicos mediados por campos magnéticos. Estos pueden ser generados por las corrientes eléctricas o por los momentos de las partículas constituyentes de los materiales. Es parte de un fenómeno más general: el electromagnetismo. También denomina a la rama de la física que estudia dichos fenómenos.
El níquel, hierro, cobalto y sus aleaciones se encuentran entre algunos de los materiales que presentan propiedades magnéticas que son fácilmente observables, y comúnmente se llaman imanes.
Campo magnético terrestre
El campo magnético terrestre (también llamado campo geomagnético), es el campo magnético que se extiende desde el núcleo interno de la Tierra hasta el límite en el que se encuentra con el viento solar; una corriente de partículas energéticas que emana del Sol. El campo magnético terrestre se puede aproximar con el campo creado por un diplo magnético (como un imán de barra) inclinado un ángulo de 15 grados con respecto al eje de rotación terrestre.
Su magnitud en la superficie de la Tierra varía de 25 a 65 µT (microteslas) o (0,25-0,65 G) siendo mayor en los polos y menor en el ecuador magnético. Este campo es el responsable de que la aguja de la Brújula se oriente señalando la misma dirección.
Compás magnético
Es un instrumento que permite orientar un buque en el mar, permitiendo que éste navegue a un rumbo determinado. Compás es el nombre genérico que recibe el instrumento utilizado para determinar direcciones y rumbo a bordo de un barco. Es un instrumento de navegación que proporciona una dirección de referencia en el plano horizontal y permite la medición de ángulos horizontales con respecto a esta dirección.
Básicamente, consiste en uno o varios imanes llamados “directores” que se encuentran unidos a un disco graduado o “rosa de los vientos” en el que se hallan dibujados los rumbos de 0º a 360º. Este último se encuentra en libertad de girar sobre un pivote llamado “estilo”, cuya punta se apoya en el “chapitel”, permitiendo de esta manera que dicho círculo se oriente con los meridianos magnéticos gracias a las propiedades de los imanes, con escasa fricción o rozamiento.
Todo el conjunto va montado dentro de un recipiente denominado “mortero”, cuya tapa es de cristal transparente. Dependiendo del diseño del compás, el disco central que contiene a la rosa de los vientos se encuentra montado sobre una suspensión cardánica a fin de que las variaciones en la escora no afecten a la horizontalidad de la rosa.
La rosa de los vientos bien puede considerarse inmóvil a pesar de los movimientos que efectúe el buque, dado que siempre se va a encontrar orientada respecto del meridiano magnético, y será el buque el que gire en torno a ella.
Para efectuar la lectura sobre la escala es preciso fijar la vista en la “línea de fe”, que puede ser una línea pintada sobre el fondo del mortero o una especie de aguja colocada verticalmente, como muestra la figura anterior.
Rosa de los vientos #
Tipos principales de rosa de los vientos:
Rosa plana: En esta rosa la lectura se realiza sobre la parte posterior de la misma, lugar donde se sitúa la alidada o línea de fe. Debido al efecto de la lupa que crea el líquido en el interior, los números en el fondo del compás aparecen ampliados y permiten una lectura más fácil. Este tipo de rosa permite tener una visión global del rumbo del barco respecto del norte. En su gran mayoría se utilizan en compases montados sobre una bitácora, por delante del timón.
Rosa Cónica: En este caso la lectura se efectúa de manera frontal y por la parte superior de la rosa. Generalmente, además de la lectura frontal, la parte superior de la rosa también viene graduada, ofreciendo en algunos casos las dos posibilidades de lectura. Generalmente utilizan este tipo de rosas los compases de empotrar o de mamparo.
Los requisitos fundamentales que debe reunir un buen compás de navegación son dos: Estabilidad y sensibilidad. Esto quiere decir que debe registrar los más ínfimos movimientos en el rumbo del buque y no obedecer, en cambio, a fuerzas ajenas al magnetismo como pueden ser vibraciones, pantocazos, guiñadas, etc. Para lograr este efecto es preciso que la rosa sea sumamente liviana, que posea una gran “fuerza directriz” y un “período de oscilación” relativamente largo.
Fuerza directriz
La fuerza directriz es aquella que obra sobre el norte de la aguja, llevándola nuevamente a su posición (orientada con el meridiano) cuando haya sido apartada por una causa cualquiera. Al tiempo que tarda la aguja en ir en un sentido y volver luego en contra, hasta arrancar de nuevo en la dirección primera, se llama período de oscilación. Éste período no debe coincidir con el balanceo del buque dado que la rosa se tornaría inestable.
Período de oscilación
Es el mínimo lapso que separa dos instantes en los que el sistema se encuentra exactamente en el mismo estado: mismas posiciones, mismas velocidades, mismas amplitudes. Así el periodo de oscilación de una onda es el tiempo empleado por la misma en completar una longitud de onda. En términos breves es el tiempo que dura un ciclo de la onda en volver a comenzar. Por ejemplo, en una onda, el periodo es el tiempo transcurrido entre dos crestas o valles sucesivos.
Existen dos grandes grupos de compases: De líquido y secos.
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Existen dos grandes grupos de compases: De líquido y secos.
En los compases de navegación líquidos, la rosa de los vientos que marca los posibles rumbos, gira al interior del mortero con ayuda de una sustancia líquida. Dicho componente puede ser una combinación de alcohol y agua destilada, glicerina u otros químicos..
A diferencia de los compases de navegación líquidos, el compas náutico seco no necesita de ninguna mezcla para girar. En este caso de la rosa de los vientos se mantiene suspendida en lo que se conoce como ‘’estilo’’ (un pivote que permite el giro de la rosa de los vientos).
Existen muchos tipos de compases secos, pero todos ellos son muy parecidos al de Thompson. Este tipo de compases se hallan más expuestos a variaciones por vibraciones u oscilaciones que los de líquido. Para evitarlas cuentan con dispositivos y lastres de plomo que amortiguan en parte los movimientos bruscos.
Las altas velocidades de los buques de guerra, así como los disparos de artillería dan lugar a violentas vibraciones en las agujas secas. En los buques mercantes ocurre algo similar si las condiciones climáticas son adversas. Por estas razones se ha generalizado el empleo de compases de líquido, en los que las perturbaciones en la lectura por vibraciones externas son mucho menores debido a la amortiguación que el líquido proporciona.
En los compases de navegación que utilizan los buques de porte, el mortero conteniendo la rosa se encuentra montado en una doble suspensión cardánica sobre una columna de madera denominada “bitácora”, construida de una altura conveniente para la visión del timonel. Por encima se coloca el cubichete que sirve de resguardo a la aguja náutica.
Dentro de la bitácora hay distintos compartimientos donde se alojan los elementos para la compensación del compás:
• Imanes compensadores del desvío semicircular.
• Esferas compensadoras del desvío cuadrantal (Esferas de Thompson).
• Imanes compensadores del desvío de escora.
• Barra Flinders.
De mas está decir que esta serie de elementos solo se utilizan en grandes compases de bitácora que se encuentran expuestos a enormes desviaciones. En las embarcaciones deportivas donde los desvíos son pequeños basta con un par de imanes norte – sur, este – oeste.
¿Qué es en definitiva el “desvío del compás”?
Básicamente podemos decir que todo compás magnético debería orientar su aguja señalando al “norte magnético”. Esto generalmente no ocurre debido a las desviaciones a que se ven expuestas las agujas imantadas, obligándonos a minimizar los efectos de las desviaciones (compensar) y, en el peor de los casos, a construir una “tabla de desvíos” que nos sirva para calcular las diferencias en la lectura.
Tabla de referencia para resolver problemas de rumbo
Declinación magnética
La declinación magnética en un punto de la Tierra es el ángulo comprendido entre el norte magnético local y el norte verdadero (o norte geográfico). En otras palabras, es la diferencia entre el norte geográfico y el indicado por una brújula (el denominado también norte magnético).
Por convención, a la declinación se le considera de valor positivo si el norte magnético se encuentra al este del norte verdadero, y negativa si se ubica al oeste. La expresión variación magnética equivale a declinación (magnética). Se emplea en algunas modalidades de navegación, entre ellas la aeronáutica. Las líneas de igual valor de declinación magnética se denominan curvas isogonicas (de igual valor angular).
Declinación magnética y desvió
Girocompás #
Girocompás
Es un equipo electrónico de ayuda a la navegación que nos permite orientarnos con respecto al norte verdadero, consiste en un giróscopo compuesto por una masa que gira rápidamente, libre para moverse sobre uno o dos ejes, perpendicular a los ejes de rotación y el uno de otro. Es una brújula que mira siempre al polo geográfico, siempre al meridiano verdadero.
*Función
Su principio de funcionamiento se basa en la influencia conjunta de las propiedades giroscópicas (Inercia y precesión), de la rotación de la Tierra y de la gravedad terrestre.
*Señal de giro y sus usos
En los buques, el girocompás está conectado eléctricamente al piloto automático, dispositivo que dirige el timón del buque y mantiene su rumbo de acuerdo a las señales del girocompás, de igual forma son acoplados a los radares de navegación, ECDYS y otros equipos que lo requieran. Sus indicaciones o señales se transmiten a una rosa náutica y por medio de circuitos eléctricos, a una serie de repetidores que se encuentran en diferentes sitios a bordo, lo que hace óptimo su empleo.
No se ve afectado por el magnetismo terrestre, ni por la imantación de los hierros duro y dulce del buque, no lo afecta la escora, permite el uso de repetidores y el girocompás magistral se puede instalar en cualquier parte del buque, hay buque a los cuales se les instalan dos o más
*Desventajas
Depende de la energía eléctrica, requiere tiempo para orientarse y necesita personal calificado para su explotación y uso.
Ventajas del Girocompás sobre el Compás Magnético
*Tiene estabilidad y sensibilidad muy superiores al compás magnético, no presentando oscilaciones en los balances, lo que se traduce en absoluta seguridad en el rumbo y demarcaciones.
*No lo afecta la escora.
*De un girocompás puede obtenerse sus indicaciones por medio de los repetidores, en el cualquier parte del buque
*Como consecuencias de su gran estabilidad, el uso de la caña para mantener el rumbo es más preciso y menos frecuente.
