Trabajo Del Norte Magnetico

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

DEDICATORIA A nuestros padres y educadores, por la ardua labor que realizan en contribución a nuestra formación profesional.

GEODESIA SATELITAL DETERMINACIÓN DEL NORTE MAGNÉTICO


INTRODUCCIÓN Prácticamente todos los mapas contienen un sistema de coordenadas que facilita la localización de puntos geográficos y sirve para indicar la situación de un lugar. El primer sistema de este tipo fue el sistema geográfico o de meridianos y paralelos desarrollado por los antiguos griegos. Se basa en el movimiento de a Tierra sobre su propio eje y en el sistema babilónico de medición del tiempo y de los grados: un día=24 horas, una revolución= 360 grados. En el sistema geográfico, la posición de un lugar se expresa por dos cifras medidas desde el punto medio de la Tierra. La superficie de la Tierra se divide en una serie de líneas imaginarias. Los meridianos van de polo a polo. Meridiano significa línea del medio día. Todos los puntos situados sobre el mismo meridiano tienen el Sol orientado sobre esta línea al mediodía. La longitud de un lugar indica el ángulo formado por el primer meridiano, convencionalmente elegido, y el meridiano al que corresponde el lugar considerado. Se mide hacia el este y hacia el oeste; por tanto, la longitud máxima, este u oeste, es siempre de 180 grados. Los paralelos son círculos paralelos al ecuador. La latitud de un determinado lugar es el ángulo formado por el ecuador y el paralelo sobre el que este lugar esté situado. Para dar una posición más exacta, el grado puede dividirse en 60 minutos, y el minuto, en 60 segundos. La designación del "primer meridiano", utilizado para las mediciones longitudinales, ha sido motivo de constantes polémicas a lo largo de la historia. En la actualidad los mapas utilizados en la mayoría de los países adoptan como primer meridiano el que pasa por Greenwich. Los meridianos y los paralelos son de gran importancia para la navegación marítima y aérea. Midiendo la altura del Sol o de la estrella Polar sobre el horizonte, por medio de un sextante, se puede determinar la latitud de un punto. Antes, todos los marinos dominaban esta técnica, aunque los instrumentos de que disponían eran muy rudimentarios. Mucho más difícil es determinar la longitud. El Sol parece moverse a un ritmo de 15 grados por hora. Si se dispone de un cronómetro, que daría la diferencia de tiempo en relación al primer meridiano, se puede determinar la longitud.



OBJETIVOS 

Conocer el procedimiento a seguir en el campo para calcular el Norte Magnetico.

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Medir el meridiano terrestre utilizando la sombra que proyecta el sol sobre un poste para determinar el Norte Magnetico.



I. MARCO TEÓRICO MÉTODO DE LA SOMBRA PARA DETERMINAR EL NORTE VERDADERO I.

DES CRIP CIÓN DEL MÉTOD O:

Recuérdese que el sol sale por el este y se pone por el oeste, pero poquísimas veces lo hace por el este y el oeste exactos. El sol sale por el este tirando ligeramente hacia el sur y se pone por el oeste tirando ligeramente hacia el norte. La declinación, o sea el ángulo que forma con cada uno de ambos puntos cardinales, varía según las estaciones del año. Téngase en cuenta, además, que la dirección es un concepto relativo; depende de lo que uno pretenda. Para llegar simplemente a un punto o lugar determinado, habrá que alinear la direcci6n con el norte magnético o geográfico. Pero si sólo queremos conservar todo el tiempo la misma dirección, entonces el arco solar es nuestro mejor punto constante de referencia. verifíquese la dirección al menos una vez al día, empleando cualquiera de los métodos que siguen. a.

Plántese en el suelo un palo o una rama desnuda, cuidando de hacerlo en un terreno lo bastante llano para que se proyecte una sombra bien visible. Márquese la línea formada por la sombra. Colóquese una piedra, una ramita u otra señal parecida en el lugar correspondiente a la punta de la sombra.

b.

Espérese a que la punta de la sombra se mueva unos pocos centímetros. Si el palo mide un metro, bastarán unos 15 minutos. Cuanto más largo sea, más rápidamente se desplazará su sombra. Señálese la nueva posición de la punta de la sombra por el mismo procedimiento de antes.



c.

d.

Trácese una línea entre las dos marcas para tener así una dirección aproximada este-oeste. La primera punta indica siempre el oeste, y la segunda el este, a cualquier hora del día y en cualquier parte de la tierra. Trazando una segunda línea perpendicular a la primera, se obtendrá la dirección aproximada norte-sur, con lo cual uno está ya prácticamente orientado y puede dirigirse adonde desee.

Inclinar el palo para lograr una sombra más conveniente por su tamaño o dirección no influye en la exactitud de este método. Así, el que camine por suelos en cuesta o con mucha vegetación no necesita perder un tiempo precioso buscando terrenos lisos. Todo cuanto se requiere para señalar las dos puntas de sombra es un pequeño espacio aplanado no mayor que la palma de la mano. El palo puede plantarse en cualquiera de sus bordes. Tampoco es del todo indispensable utilizar un palo o una rama para esta operación; el mismo resultado se obtiene con cualquier objeto fijo (la base de una rama, un tallo, etc.), pues lo único que interesa marcar es el extremo de la sombra.

II.

CONCEPTOS IMPORTANTE S PARA LA EXPL ICACION DEL MÉTODO:

2.1.

NORTE MA GNÉTICO Y NORTE VERDA DERO:

El norte geográfico es el Polo Norte mismo también llamado Norte verdadero (N.V) es el norte al que señalan las líneas de coordenadas del mapa, y el Norte magnético, que cambia ligeramente de posición todos los años, es el que señala la brújula. por ejemplo, el Norte Magnético (NM) estaba a 78,6° N - 70,1° W, en 1945; mientras que en 1955 se había desplazado a 73,5° N – 100° W. Es preciso saber que el norte magnético está situado hoy en día en Nuvanut, al norte de Canadá, y que su ubicación va cambiando con el tiempo, y que no coincide con la posición del norte geográfico, que está situado en la confluencia de todos los meridianos. Se encuentran separados entre sí, unos 2.000 km. Esta no coincidencia de los dos nortes origina la declinación magnética. La diferencia entre el Norte verdadero y el magnético se llama variación magnética o declinación magnética.



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Decl in aci ón m agn é tic a (D): La declinación magnética es el ángulo formado entre las dos líneas que desde cualquier punto de la superficie del globo terrestre se dirigen al norte magnético y al norte geográfico. La declinación se denomina este u oeste dependiendo a que lado del norte geográfico n os encontremos. Este parámetro adquiere importancia tanto en cuanto nos acercamos al polo norte, ya que es cuando más grande se hace el valor de dicho ángulo, y disminuye su importancia cuando nos alejamos del polo, ya que decrece su valor.

El valor del ángulo formado por estas líneas es variable y hay que calcularlo actualizando los datos con la información que aparece en el reverso de las hojas del servicio geográfico.



En ellas podemos encontrar un recuadro que nos informa del valor de la declinación magnética para el año en que se editó la hoja (1998, en el ejemplo que proponemos), que nos indica un valor de 3º41’ y una variación anual de –7’,5, que para adaptarlo a fecha de hoy, 2002, vemos que han transcurrido 4 años, así pues: 4 x 7’,5 = 30’, es decir, 30’ de variación en estos cuatro años. Teniendo en cuenta que, de momento, en España la declinación es occidental (el norte magnético está al oeste del geográfico) el norte geográfico lo encontraremos 3º 41’ – 30’ = 3º 11’ al este del norte magnético.



RESEÑA HISTORICA:

La existencia del campo magnético de la Tierra es conocida desde muy antiguo por sus aplicaciones a la navegación mediante la brújula. El uso de ésta aparece por primera vez en Occidente hacia el S. XII, aunque es posible que en China se conociera algunos siglos antes y que allí ya la emplearan para orientarse. El primer documento escrito que la menciona es el de Alejandro Neckam, monje de S. Albano, en 1187. La declinación magnética y su variación de un lugar a otro fue observada por los navegantes, en especial españoles y portugueses, de los S. XV y XVI, y se encuentra ya descrita con detalle en una obra de Martín Cortés, publicada en 1551, en la que se distinguen los polos magnéticos de los geográficos. De hecho, la brújula empezó a considerarse indispensable para la navegación sólo a partir de finales del S. XV, cuando a raíz de los descubrimientos de Cristóbal Colón, comenzó la era de las grandes exploraciones.

El descubrimiento de la inclinación fue obra de R. Norman, que describió este fenómeno en un opúsculo publicado en Londres, en 1576. En 1600 aparece la obra de W. Gilbert (1540-1603), titulada De magnete, que es considerada el primer tratado de magnetismo, aunque en ella se refiera a un trabajo anterior titulado Epistola de magnete de Pedro Peregrino de Picardy, del S. XIII (1269), en las que hablaba de las propiedades del imán. Gilbert describe sus experimentos con una esfera de magnetita que construyó como modelo de las propiedades magnéticas de la Tierra, y afirma por primera vez que el globo de la Tierra es un inmenso imán.



¿COMO SE PUEDE CONOCER EL VALOR DE LA DECLINACIÓN MAGNÉTICA?

Existen dos formas principales de conocer el valor de la declinación magnética:

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Mediante la aplicación de alguno de los modelos matemáticos que existen y que permiten extrapolar coeficientes de medida para cualquier punto de la superficie terrestre y estimar el valor de los distintos parámetros del campo magnético tanto para el futuro como para el pasado. • Por el procedimiento empírico de declinar una brúj ula que luego veremos.

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En cuanto a los modelos matemáticos que existen, un ejemplo de aplicación de uno de ellos es la calculadora de declinación que existe arriba de esta página. Se usan fundamentalmente dos tipos de modelos: el modelo WMM (World Magnetic Model ) y que será revisado dentro de muy poco, y el IGRF (International Geomagnetic Reference Field ) de la Asociación Internacional de Geomagnetismo y Aeronomía, que se revisa cada cinco años y que va por su versión décima. Este segundo modelo (el IGRF) es el empleado por la aplicación para estimar los valores de declinación magnética. Dado el carácter de constante cambio del campo magnético terrestre, es necesario mantenerle permanentemente observado para poder determinar su dinámica, así como revisar los modelos periódicamente para ajustar en la medida de lo posible su exactitud.

Decli nac ión Mag né tic a En Las Cartas De Naveg ación : Los estudios de la variación de la declinación magnética permitieron establecer sus valores y dirección para cada punto del planeta. Este estudio permite también predecir las declinaciones para los años siguientes por lo que conociendo el valor para una zona y una fecha determinada puede establecerse el valor para otra fecha en el mismo lugar. En las cartas náuticas observamos la inclusión de una rosa de los vientos que hace referencia a la declinación en esa zona y los valores de variación anual.



La información consta de dos rosas de los vientos concéntricas. En la exterior la graduación 0º corresponde al Norte Verdadero con su eje N - S coincidente con la dirección de los meridianos geográficos impresos en la carta. Dentro de esa rosa hay otra, con su Nm (Norte Magnético) ubicado de tal forma que marca el ángulo de D (Declinación Magnética), con su 0º o N apuntando al Nm (norte magnético). La rosa de los vientos de la imagen está inserta en la carta H-114 (De Faro San Antonio a Faro Miramar), ubicada en la latitud del Faro Mar Chiquita y dice que la D (declinación magnética) es de 6º5´W para Agosto del 2000 y la predicción 7´W indica que anualmente crecerá 7 minutos de grado. Si la variación fuese decreciente sería anunciado expresamente en el valor consignado.

2.2.

RECORRIDO APA RENTE DEL SOL

Debido a que la Tierra tiene una inclinación de 23,5º, el Sol no sale ni se pone por el mismo lugar cada día, sino que se desplaza gradualmente al norte y al sur del ecuador. Por supuesto, se trata de una migración aparente del Sol, dado que es la Tierra la que cambia de posición durante su viaje anual alrededor de dicho astro.



2.3.

Solsticios y equinoc cios

Al moverse la Tierra en torno al Sol pasa por cuatro puntos muy interesantes (1) el punto en que el hemisferio norte alcanza la máxima inclinación hacia el Sol; (3) el punto en que el hemisferio sur alcanza la máxima inclinación hacia el Sol; (2) y (4) los puntos intermedios, en que ambos hemisferios están igual de inclinados. Los astrónomos les han puesto nombre a los instantes precisos en que la Tierra llega a esos puntos especiales de su órbita: a. solsticio de verano boreal (solsticio de invierno austral).- el punto en que el hemisferio norte alcanza la máxima inclinación hacia el Sol b. equinoccio de primavera.- Los puntos intermedios, en que ambos hemisferios están igual de inclinados. c. solsticio de invierno boreal (solsticio de verano austral).- El punto en que el hemisferio sur alcanza la máxima inclinación hacia el Sol. d. equinoccio de otoño.- igual que el equinoccio de primavera.



b

a c

4

d

EN EL HEMISFERIO SUR: Simulaciones del recorrido solar en el hemisferio norte, mediante programas especializados



II. DATOS GENERALES I.

LO CA L IZACIÓN Y UB ICAC IÓN:

Localización: “Universidad Nacional Del Centro Del Perú” El Tambo - Huancayo Ubicación:    

Norte: Sur: Este: Oeste:

Edificio Inteligente Bosque “El Porvenir” Carretera Central Río Mantaro

Clima: Presencia solar durante todo el día a 20 ºC

II.

PROCEDIMIENTO DEL TRAB AJ O

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El grupo empezó a trabajar en los interiores de la Universidad Nacional del Centro del Perú. Empezamos a trabajar con un farol, que se ubica en la entrada del pabellón “F”, utilizando el método de sombras para poder determinar el Norte Geográfico. El grupo trabajo desde las 9:00a.m hasta las 3:00p.m ; donde cada punto fue colocado en un intervalo de una hora El grupo empezó a trabajar con el primer punto que fue ubicado a las 9:00 a.m. del día 13 del presente mes y fue ubicado en el límite de la sombra del poste farol. El segundo punto fue ubicado en el límite de la sombra a las 10:00 a.m. El tercer punto fue ubicado en el límite de la sombra a las 11:00 a.m. El cuarto punto fue ubicado en el límite de la sombra a las 12:00 p.m. El quinto punto fue ubicado en el límite de la sombra a las 13:00 p.m. El sexto punto fue ubicado en el límite de la sombra a las 14:00 p.m. Y por último el séptimo punto fue ubicado en el límite de la sombra a las 15:00 p.m. , donde se puede observar que los puntos colocados forman una curva Una vez ubicado todos los puntos, el siguiente paso es obtener la distancia del primer punto al último (séptimo) punto, lo cual fue pasado



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con yeso para su mejor visualización donde nos dio una distancia de 14.9 m. Una vez determinada la distancia, se ubicó el punto medio de dicha distancia que es de 7.45m, a partir de este punto el grupo trabajó con el método de levantar una perpendicular para poder determinar la línea exacta del verdadero meridano. Se pone la brújula en la intercepción de las dos rectas formando 90°, para poder hallar la declinación terrestre, es el ángulo formado por el Norte Verdadero y Norte Magnético.

III.

RESULTADOS

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NORTE VERDADERO NV = 360°

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NORTE MAGNÉTICO NM = 354.7 = 354°42’00’’3 O

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DECLINACIÓN TERRESTRE DT= NV-NM = 360° - 354°42’00’’ = 5°18’00’’



IV. 

CONCLUSIONES

Con el método de la sombra podemos obtener la dirección del norte verdadero.

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La declinación terrestre es mínima cuando los dos puntos de la sombra son marcados cerca de las 12 de medio día, como en nuestro caso.

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Mientras la sombra se acerca más al medio día, se hace más pequeña.

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Las brújulas no apuntan al polo Norte geográfico sino al polo Norte magnético, definido como el lugar donde el campo magnético es perpendicular a la superficie, por lo que en latitudes altas son bastante imprecisas.

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La declinación magnética no es siempre de igual valor, depende del lugar en el que se ubique, llegando a variar sensiblemente de un lugar a otro.

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El valor de la declinación magnética varía, también a lo largo del tiempo.

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En la mayoría de los lugares la variación es debida a las irregularidades en el flujo interno del núcleo de la tierra.



V.SUGERENCIAS 

Para utilizar el método de la sombra se necesita un día despejado y soleado.

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El palo u otro material tienes que ser lo más delgado posible, para tener mayor exactitud en ubicar un punto.

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El cordel no tiene que ser muy grueso, caso contrario taparía los puntos ubicados por la sombra y nos daría muchos errores.

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Es mejor realizar el trabajo a las 7 a.m. – 10 a.m. para que se observe mejor la declinación magnética.



VI.

ANEXOS

MATERIALES PARA DETERMINAR EL NORTE VERDADERO:

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CORDEL

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WINCHA



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YESO

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BRUJULA




Trabajo Del Norte Magnetico

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