Aula 3: Direções Norte-Sul Magnética e Verdadeira em Topografia

UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO COLEGIADO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA E AMBIENTAL DISCIPLINA Topografia Planimetria Aula 3 Direções nortesul magnética e nortesul verdadeira Thaís Azevedo INTRODUÇÃO GONIOLOGIA É a parte da Topografia que se encarrega do estudo dos ângulos utilizados na execução de seus trabalhos INTRODUÇÃO Goniometria É a parte da Goniologia que se encarrega da medição dos ângulos no campo Estuda os instrumentos métodos e processos na avaliação de ângulos Goniografia É a parte da Goniologia que se encarrega da representação gráfica ou geométrica dos ângulos INTRODUÇÃO As PLANTAS TOPOGRÁFICAS como também as cartas geodésicas e mapas cartográficos são orientadas em relação à direção do NORTE VERDADEIRO direção imutável ou NORTE MAGNÉTICO direção variável Em virtude da existência das duas direções NS verdadeira e magnética surgem os conceitos de declinação magnética e sua variação anual INTRODUÇÃO Bússolas São aparelhos constituídos por uma agulha imantada apoiada em um pino de sustentação e que gira livremente no centro de um limbo graduado A ponta Norte da agulha apontará para um ponto denominado NORTE MAGNÉTICO próximo ao NORTE VERDADEIRO Norte Magnético x Norte Verdadeiro A Terra na sua rotação diária gira em torno de um eixo virtual Os pontos de encontro desse eixo com a superfície terrestre chamam se polo norte e sul verdadeiros ou geográficos Quando nos encontramos em um certo ponto da superfície a direção que nos liga ao polo norte e sul verdadeiros chamase direção norte sul verdadeira ou geográfica A direção dada pela bússola chamase nortesul magnética Estas direções coincidem apenas acidentalmente em alguns pontos do globo O ângulo entre elas chamase DECLINAÇÃO MAGNÉTICA LOCAL Norte Magnético x Norte Verdadeiro Estos polos não coincidem exatamente com os polos norte e sul verdadeiros Norte Verdadeiro É invariável imutável e é o ponto em que o eixo de rotação da terra em torno de si mesma fura o globo terrestre no Hemisfério Norte ponto geográfico de latitude 90 Norte Se imaginarmos a interseção do MERIDIANO VERDADEIRO de A com o PLANO TOPOGRÁFICO teremos a direção do NV Norte Magnético Se colocarmos uma bússola no ponto A poderemos imaginar um plano vertical passando pelo eixo longitudinal da agulha da bússola que chamamos de MERIDIANO MAGNÉTICO do ponto A Norte Magnético x Norte Verdadeiro Então Declinação magnética local é o ângulo que a direção nortesul magnética faz com a nortesul verdadeira naquele ponto Para cada ponto do globo haverá uma declinação magnética Varia de acordo com a posição em que se encontra o ponto Norte Magnético x Norte Verdadeiro Então Polo norte verdadeiro Polo norte magnético Declinação Magnética Então Polo norte verdadeiro Polo norte magnético Observador em A α Observador em B β Observador em C NULA Observador em D α Declinação Magnética Então Polo norte verdadeiro Polo norte magnético Em A α é para leste Em D α é para oeste Declinação Magnética Não é constante para o mesmo local Sofre variações de diferentes causas e efeitos O polo NORTE MAGNÉTICO deslocase em torno do polo NORTE VERDADEIRO seguindo aproximadamente um círculo Declinação Magnética Variações de 1ª ordem Geográficas Seculares Variações de 2ª ordem Mensal Diária Local Acidental SÃO VARIAÇÕES DE GRANDE IMPORTÂNCIA NOS TRABALHOS DE TOPOGRAFIA E CARTOGRAFIA SÃO DE MUITO POUCA IMPORTÂNCIA PARA A TOPOGRAFIA E A CARTOGRAFIA Declinação Magnética VARIAÇÕES GEOGRÁFICAS Se fixarmos o tempo a DECLINAÇÃO MAGNÉTICA varia conforme a posição geográfica do ponto considerado sobre a superfície da Terra o Para o ponto A a declinação magnética seria dA e o NM para quem está em A estaria à esquerda do NV o Para o ponto B a declinação magnética seria dB e também o NM estaria à esquerda do NV o Para o ponto C a declinação seria dC e seria nula o Ponto D a declinação seria dD e o NM estaria a direita do NV Declinação Magnética Como NM pode estar à esquerda ou à direita do NV devemos adotar uma convenção Declinação Magnética VARIAÇÃO SECULAR Considerando um ponto fixo sobre a superfície da terra a DECLINAÇÃO varia com o tempo Considerando agora um ponto fixo P sobre a superfície da terra e deixando o tempo correr isto é o NM girando em torno do NV o Inicialmente o NM estaria na posição 1 d1 ocidental o Com o passar do tempo o NM iria ocupar a posição 2 d2 ocidental o Até chegar à posição 4 de declinação nula o À partir deste ponto a declinação iria crescer até o ponto 5 d5 valor máximo oriental o Continuando iria decrescer no sentido oriental até o ponto 6 de d 0 novamente e assim por diante Declinação Magnética Mapas Isogônicos e Isopóricos Existem outras variações que afetam a declinação porém de valor numérico muito reduzido Declinações magnéticas diferentes para diferentes horas do dia Grandes massas minerais locais no subsolo Tempestades magnéticas Declinação Magnética Mapas Isogônicos Para a obtenção da DECLINAÇÃO e como também sua variação anual podemos usar os mapas ou cartas MAGNÉTICAS LINHA ou CURVA ISOGÔNICA é o LUGAR dos pontos que tinham a mesma DECLINAÇÃO na data de elaboração do mapa isogônico A isogônica portanto nos fornece a declinação magnética no local que desejamos para o ano da carta No nosso exemplo janeiro de 1965 Declinação Magnética Mapas Isogônicos Declinação Magnética Mapas Isopóricos LINHA ou CURVA ISOPÓRICA é o lugar dos pontos que tinham a mesma VARIAÇÃO ANUAL DE DECLINAÇÃO Declinação Magnética Mapas Isopóricos Declinação Magnética Resumo Com as CURVAS ISOGÔNICAS podemos obter a DECLINAÇÃO em qualquer local na data do MAPA Com as CURVAS ISOPÓRICAS podemos obter a VARIAÇÃO ANUAL DE DECLINAÇÃO MAGNÉTICA e fazer a correção para qualquer data OBS Quando um ponto está entre CURVAS ISOGÔNICAS ou ISOPÓRICAS devemos fazer a interpolação gráfica para termos valores mais exatos Azimutes Azimute Geográfico ou Verdadeiro definido como o ângulo horizontal que a direção de um alinhamento faz com o meridiano geográfico Este ângulo pode ser determinado através de métodos astronômicos e atualmente através do uso de receptores GPS de precisão Azimute Magnético definido como o ângulo horizontal que a direção de um alinhamento faz com o meridiano magnético Este ângulo é obtido através de uma bússola Rumos É o menor ângulo que o alinhamento faz com o meridiano direção Norte Sul Os rumos são contados a partir do Norte ou do Sul no sentido horário ou antihorário conforme os quadrantes em que se encontram e variam de 0 a 90 Rumos Rumos Casos Especiais Rumos Rumo Verdadeiro é obtido em função do azimute verdadeiro através de relações matemáticas simples Rumo Magnético é o menor ângulo horizontal que um alinhamento forma com a direção nortesul definida pela agulha de uma bússola meridiano magnético Rumos Os rumos são contados a partir da direção norte N ou sul S do meridiano no sentido horário ou antihorário variando de 0 a 90 e sempre acompanhados da direção ou quadrante em que se encontram NE SE SO NO Declinação Magnética Calculando os anos As cartas isogônicas apresentam data e estas devem ser levadas em consideração no cálculo da declinação magnética Por exemplo Uma carta do ano de 19650 será referente à 01011966 Uma carta do ano de 19765 será referente à 01071977 Então será necessário transformar as datas para valor decimal sempre que soubermos o dia e mês a que faremos referência Exemplo 171948 19475 Como fazer Até 107 temos 6 meses completos 30 dias x 6 180 dias que será referente a aproximadamente 05 anos 180365 1101955 195475 A carta de ano anterior fará referência ao ano seguinte Exemplos Práticos Resolvidos 1º Problema Em uma cidade a declinação em 1947 era 18 20 OCIDENTAL Sendo a variação média anual de declinação 9 OCIDENTAL determinar a declinação em 2004 Cálculos a Período 2004 1947 57 anos b Variação total de 1947 à 2004 Vt 9 x 57 8 33 ocidental c Declinação em 2004 d 2004 18 20 8 33 ocidental 2653 ocidental Resposta 2653 Ocidental Exemplos Práticos Resolvidos 2º Problema Calcular o rumo magnético de AB em 1470 sabendo que o rumo verdadeiro é 3210SE Do anuário de 19600 a declinação magnética local era de 2 para W e a variação anual da declinação de 6 para w Exemplos Práticos Resolvidos 2º Problema Calcular o rumo magnético de AB em 1470 sabendo que o rumo verdadeiro é 3210SE Do anuário de 19600 a declinação magnética local era de 2 para W e a variação anual da declinação de 6 para w Cálculos 141970 196925 Diferença de datas 196925 19600 925 anos Logo a variação da declinação entre esses anos foi de 925 x 6 555 para W Como em 19600 já havia uma declinação de 2 a declinação magnética total de 1470 é de 2555 para W Assim o rumo magnético será de 3210 2555 S 29145 E A B 3210 255 Exercício Prático Entregar 1 Em determinado lugar a declinação em 1951 era 20 17 Oriental Sendo a variação anual de 8 Ocidental determinar a declinação em 2003 2 O rumo magnético do eixo AB de uma avenida era em 1968 76 18 49 NO A declinação no local na mesma data era 1 30 Oriental Sendo a variação média anual da declinação 10 Ocidental determinar a a declinação em 2004 b o rumo verdadeiro em 1968 c o rumo magnético em 2004 d o rumo verdadeiro em 2004 e o ano de declinação nula OBS Rumo é o menor ângulo que o alinhamento faz com a direção nortesul sendo contado a partir da ponta norte ou da ponta sul como origem e não passa de 90 Exercício Prático Entregar 3 A declinação magnética em Santarém de 111966 19650 é de 11462 para oeste Sua variação anual de declinação é de 882 ocidental Qual a declinação em 171977 4 Calcular o rumo verdadeiro de um segmento AB sabendo que em 111960 seu rumo magnético era 3200NW Do anuário de 19650 temse declinação magnética local 330W variação anual da declinação magnética 9W Até a próxima aula