Contenido
- Principio Sextante
- Calculadora Sextante
- Otras cantidades útiles
- Aparato Sextante
- Aplicaciones prácticas de sextante
- Errores en lecturas de sextante
Históricamente, medir las distancias entre los objetos celestes y marinos más allá del ojo humano se ha basado en instrumentos que aprovechan la Tierra en relación con esos objetos como los planetas y las estrellas. Conociendo los principios básicos de geometría y física, los académicos inventaron herramientas como el sextante para medir la distancia angular entre estos objetos. Ahí es donde entran en juego los sextantes.
Principio Sextante
Sextantes medir ángulos. Lo hacen reflejando los rayos de luz entrantes del entorno u objetos que están estudiando, de modo que el ángulo del rayo de la luz entrante sea igual al ángulo del rayo reflejado. Esto ocurre naturalmente en todos los casos de luz incidente en las superficies debido a la naturaleza de la reflexión, pero, en la práctica, el material y la densidad del espejo alteran ligeramente el ángulo en el que la luz sale de la superficie.
Esto significa que puede usar dos espejos planos sucesivamente entre sí, de modo que la luz deje a ambos espejos con el doble de ángulo de incidencia. El sextante utiliza esto con el espejo índice y el espejo del horizonte para medir ángulos entre el horizonte y un objeto visible, como un barco en el mar o un planeta en el sistema solar.
Al medir estos cambios en los ángulos de luz, un sextante puede decirle altitud relativa de un objeto lejano (referido como el objeto "desconocido") con respecto al horizonte u otro objeto con una altitud que ya conozca, como la altitud del sol desde un almanaque. Debido a que la altitud representa la línea que se cruza con la Tierra, puede determinar qué tan lejos está el objeto usando trigonometría.
Esto significa formar un ángulo recto entre el objeto desconocido, el objeto conocido y su propia posición, y usar el ángulo entre los dos objetos para determinar la longitud del lado de los triángulos que representa la distancia al objeto desconocido. Históricamente, las personas usarían sextantes para medir distancias entre dos puntos en la superficie de la Tierra. Cuando se trata de objetos en el mar, puede medir el ángulo de diferencia entre dos objetos girando el sextante de lado.
Calculadora Sextante
La tecnología moderna proporciona una nueva forma de entender las cantidades que miden los sextantes. Las calculadoras sextantes en línea, como la de las calculadoras náuticas, utilizan la ubicación del observador por latitud y el ángulo en el que observa algún cuerpo celeste para determinar el error debido al portador de la brújula.
Estas aplicaciones en línea también pueden correcto para otros factores como la temperatura del aire y ligeras variaciones en la curvatura de la Tierra. Esto hace que sus cálculos sean más precisos.
El uso de un almanaque náutico puede proporcionarle el número de distancias entre los objetos que debe usar al realizar mediciones con un sextante. También ofrecen información sobre calculadoras que son más apropiadas para varios cálculos y métodos de cálculo de otras cantidades.
Otras cantidades útiles
Esto incluye el acimut, la dirección de un objeto celeste desde el observador en la superficie de la Tierra y el ángulo de refracción, el proceso por el cual un ángulo se desvía cuando entra en un medio, que están involucrados en el uso de los sextantes. Incluso puede tener en cuenta otros factores que pueden afectar las lecturas de un instrumento sextante en sí, como valores más precisos de la caída y el error de índice.
El primero es una medida del ángulo entre el plano horizontal a través del ojo del observador y el plano a través del horizonte visible desde la ubicación del observador. La última es la diferencia entre el cero como se indica en el sextante, y el cero graduado de la observación misma.
Aparato Sextante
El sextante utiliza dos espejos en combinación uno con el otro. Cuando miras a través de un sextante, puedes ver un espejo índice, uno de los espejos que deja pasar parte de la luz, y cambia según el ángulo del espejo. Si desea determinar la ubicación de los objetos al navegar por los océanos, puede mirar el horizonte como un punto fijo a través de este espejo. El espejo del horizonte se encuentra frente a una parte de su vista que funciona con el espejo índice en este efecto de doble espejo.
Si tuviera que cambiar el ángulo del índice en una cierta cantidad, su vista cambiaría en dos veces esa cantidad en grados. Esto se debe a que al cambiar el espejo del ángulo índice, se modifican los ángulos incidentes y de reflexión que forman parte del proceso de rebote de la luz sobre él.
Al alinear el sextante a lo largo del horizonte, puede observar el cambio del rayo de luz cambiando el ángulo al mirar objetos a grandes distancias. Cuando miras a través del ocular del sextante, las imágenes de los objetos deben descansar sobre el horizonte si lo alineas correctamente. Luego, puede leer el ángulo apropiado de la escala del sextante. Los grados se usan generalmente para distancias entre cuerpos celestes.
Los sextantes son conocidos por su precisión. El material y el diseño de los sextantes pueden eliminarlos de las fuentes de error que, de lo contrario, afectarían las mediciones de sextantes. Los sextantes metálicos, en particular, no tienen que lidiar con problemas de refracción, oblación (una medida de curvatura) de la Tierra y tabulación de datos.
Aplicaciones prácticas de sextante
Como se discutió, los investigadores u otros profesionales que estudian embarcaciones en el mar y objetos en el espacio necesitan las medidas precisas de ángulos y distancias que observan. Esto ayuda a la navegación a través de los océanos, y los sextantes fueron históricamente importantes para hacer estos cálculos durante la navegación.
Aunque los métodos de navegación modernos ahora usan tecnología como el GPS, los sextantes siguen siendo útiles para comprender datos históricos como el trabajo de investigación de científicos e investigadores como el explorador Bartholomew Gosnold.
Los dispositivos que investigan las características del océano, como los drifters, herramientas que toman medidas de la corriente y otras características como la temperatura y la salinidad, tendrían sus ubicaciones registradas con precisión utilizando las características de los sextantes a principios del siglo XX. Cuando las tecnologías de radio dirección comenzaron a verse cada vez más utilizadas en estas áreas de investigación, desplazaron a los sextantes y dieron lecturas más precisas de las trayectorias de los drifters.
Estas aplicaciones prácticas sextantes se extienden a equipos de agrimensura a proyectos que buscarían la ubicación de embalses junto a postes de sondeo para determinar las profundidades de las aguas. Junto con las brújulas, los ecosondas y otras herramientas, los investigadores históricos encontrarían sextantes a mano entre sus herramientas.
Errores en lecturas de sextante
Otros errores en las lecturas de sextante pueden ocurrir a través de su diseño. El error de perpendicularidad ocurre cuando el espejo índice no es perpendicular al plano del propio instrumento sextante. Las personas que usan sextantes deben presionar la barra de índice alrededor de la mitad del arco que crea el sextante y mantener el sextante horizontalmente con el arco hacia afuera.
Cuando los objetos que puede ver a través del espejo están alineados correctamente, este error puede reducirse. También puede ajustar los tornillos en la parte posterior del cristal índice para alinear las imágenes correctamente a través del sextante.
El error lateral es causado por el vidrio del horizonte que no permanece perpendicular al plano del instrumento. Puede presionar la barra de índice a 0 grados y mantener el sextante verticalmente para ver los objetos celestes. Si gira el micrómetro en una dirección y luego en la otra, la imagen reflejada que ve a través del sextante puede moverse por encima y por debajo de la imagen directa.
Si se mueve hacia la izquierda o hacia la derecha, se está produciendo el error lateral. Usar los tornillos de ajuste para encontrar los horizontes verdaderos y reflejados en la misma línea entre sí puede mitigar esto.