miércoles, 20 de noviembre de 2013

La brújula


La brújula es un instrumento que sirve de orientación y que tiene su fundamento en la propiedad de las agujas magnetizadas. Por medio de una aguja imantada que señala el Norte magnético, que es diferente para cada zona del planeta, y distinto del Norte geográfico. 
Utiliza como medio de funcionamiento al magnetismo terrestre. La aguja imantada indica la dirección del campo magnético terrestre, apuntando hacia los polos norte y sur. Es inútil en las zonas polares norte y sur, debido a la convergencia de las líneas de fuerza del campo magnético terrestre.

La brújula es, después del mapa, el elemento más importante para ser capaz de orientarse en un territorio desconocido. Su funcionamiento se basa en la atracción magnética que ejerce la Tierra sobre los objetos imantados, de forma que la aguja (imantada), siempre indique la dirección del norte magnético. La precisión de la brújula es mayor en bajas altitudes que en alturas superiores.

 En topografía se pueden utilizar solas o en combinación con las cartas topográficas. En el caso de utilizarla sin la carta topográfica sirven para:

- Para medir los rumbos (ángulos con respecto al norte magnético) en la que se encuentran referencias que podemos observar en el terreno.
- Para indicar la dirección de un rumbo dado.
- Para marchar en una dirección constante.
- Para medir distancias en el terreno (mediante un cálculo trigonométrico)

Para tomar los datos tectónicos de planos geológicos en terreno se usan la brújula. Existen dos tipos de brújulas para tomar las medidas: La brújula del tipo Brunton (generalmente para mediciones con el rumbo) y la brújula tipo Freiberger (generalmente para mediciones con la dirección de inclinación). La brújula "Geo-Brunton" es una combinación de las dos tipos anteriormente mencionado.

Historia de la brújula

Fue inventada en China, aproximadamente en el siglo IX con el fin de determinar las direcciones en mar abierto, e inicialmente consistía en una aguja imantada flotando en una vasija llena de agua. Más adelante fue mejorada para reducir su tamaño e incrementar su practicidad, cambiándose la vasija de agua por un eje rotatorio, y añadiéndose una «rosa de los vientos» que sirve de guía para calcular direcciones. Actualmente las brújulas han recibido pequeñas mejoras que, si bien no cambian su sistema de funcionamiento, hacen más sencillas las mediciones a realizar. Entre estas mejoras se encuentran sistemas de iluminación para toma de datos en entornos oscuros, y sistemas ópticos para mediciones en las que las referencias son objetos situados en la lejanía.

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 esta escondido bajo el limbo, puede ser un circulo 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 la 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. 


DE ESPEJO

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.

PARTES






lunes, 18 de noviembre de 2013

Equipos de medicion/Accesorios


Equipos

Medición con cinta:



cintas métricas










Accesorios para longimetría o medicion con cinta:

•Fichas, Agujas o Piquetes
•Nivel de mano
•Tensiometros
•Termómetros
•Miras de alineación, Balizas o Jalones
•Plomadas
•Escuadras

NIVEL DE MANO

TENSIOMETRO PARA CINTAS

MIRAS DE ALINEACION O JALONES
   Miden 2mts a 3 mts y 25mm de grosor, Son de sección
transversal redonda o hexagonal y están pintadas en franjas alternas rojas y blancas de 30cm de longitud, por loque pueden usarse a veces paramedidas burdas



PIQUETES

Llamados también marcadores para 
cadenamiento o cintado, se 
emplean para marcar las medidas 
en tierra. La mayor parte de las 
fichas se hacen de alambre de 
acero y pueden medir de 20 a 35 
cm de longitud.

MIRAS VERTICALES

Son reglas graduadas en metros y decímetros de 
madera o metal con una longitud aproximadas de 
4m, son verticalizadas con un nivel de 
mano localizado en la parte posterior de la mira.









PLOMADAS


Plomadas, Instrumento en forma de cono, que al dejarse caer libremente sigue la dirección vertical del lugar. Con su ayuda se puede proyectar un punto del terreno sobre la cinta métrica.




FORMULAS/Correccion de errores de medicion

Correcciones de errores de medición


Por graduación: 

Longitud incorrecta de la cinta


Cg = (La-Ln/Ln)*Dm     donde: 

Cg = corrección por graduación
La = longitud actual de la cinta
Ln = longitud nominal o patrón
Dm = distancia medida
Dc = distancia corregida 
Dc = Dm + Cg


Error por temperatura:

La temperatura puede modificar el largo de la cuerda patrón dilatándose o contrayéndose, por acción de la temperatura varia su dimensión.


Ctemp =  α( t- tc)* Dm   donde : 

Ctemp: corrección por temperatura
α: coeficiente de dilatación del material
t: temperatura al momento de la medición
tc: temperatura de calibración 
Dm: distancia medida
Dc = Dm+Ctemp
                                                       

Error por tension:

La tension aplicada en la cinta al medir puede variar

CT = (T-Tc)*Dm/A*E     donde:

CT: corrección por temperatura
T: tensión aplicada al medir  
Tc: tensión de calibración
Dm: distancia medida
A: área de la sección transversal de la cinta
E: modulo de Young
Dc = Dm+CT


Error por catenaria: 

describe el error que se produce cuando la cinta se sostiene de sus dos extremos y se forma una curvatura debido a la gravedad.

Cc: -W2*Dm3/24T2

W2 = peso de la cinta
T = tensión aplicada
Dm: distancia medida
Dc = Dm-Cc






Medición de Distancias

Medición De Distancias:

La medición de distancias es la base de la Topografía. Aun cuando en un levantamiento los ángulos puedan leerse con precisión con equipo muy refinado, por lo menos tiene que medirse la longitud de una línea para complementar la medición de ángulos en la localización de los puntos.
En topografía plana, la distancia entre dos puntos significa su distancia horizontal. Si los puntos están a diferente elevación, su distancia es la longitud horizontal comprendida entre las líneas de plomada que pasan por el punto. Principalmente están dados en poder crearnos un criterio del momento y ocasión en que debemos y podemos ocupar un determinado instrumento o rechazarlo, de acuerdo a las normas que necesitemos o se nos exijan, dado el grado de precisión que los instrumentos arrojen al hacer distintas medidas horizontales de un mismo alineamiento.

Existen diferentes métodos para medir distancias, los cuales son los siguientes:
  • ·         Por pasos
  • ·         Con odómetro
  • ·         Con telémetros
  • ·         Con cinta invar
  • ·         Con cinta (cinta común de acero)
  • ·         Taquimetría (Estadia)
  • ·         Con instrumentos electrónicos
  • ·         Sistema de Posicionamiento Global (GPS)


De todos estos métodos los que se utilizan con más frecuencia son las mediciones con cinta, con instrumentos electrónicos y los sistemas de satélite. En la actualidad se está incrementando el uso del Sistema de Posicionamiento Global (GPS) ya que presenta algunas ventajas frente a los otros métodos tales como precisión y eficiencia.
Mediante otros métodos de control horizontal también se puede determinar distancias tales como la triangulación, poligonación, radiación, entre otros.

Por Pasos:

Este método consiste en contar el número de pasos que tiene una determinada distancia y es bastante exacta para muchos fines en topografía, además tiene muchas aplicaciones prácticas y no necesita de ningún equipo. La medición a pasos se utiliza también para detectar equivocaciones ocurridas en la medición de distancias realizadas por otros métodos de mayor exactitud. Las personas que tienen experiencia en este método pueden medir distancias con precisiones de hasta de 1/50 a 1/100 en superficies planas y despejadas.
 Para realizar este tipo de medición primero se debe calcular la longitud del paso de la persona que va a recorrer la distancia que se quiere determinar. La longitud del paso se determina recorriendo una distancia conocida varias veces contando los pasos y luego se divide la distancia para el número promedio de pasos.

Con odómetro:

El odómetro es un instrumento rápido y fácil de utilizar que sirve para medir distancias, el cual consiste en una rueda, para conocer la distancia sobre una superficie se debe hacer girar la rueda sobre una pantalla digital. Sin embargo, a pesar de ser un instrumento sencillo de utilizar su precisión es limitada, ya que solamente se lo utiliza para la verificación de distancias medidas con otros métodos, levantamientos preliminares para vías y reconocimientos previos.
Si el terreno en el que se ha realizado la medida de la distancia tiene una pendiente grande, esta distancia debe ser corregida. Tienen un precisión aproximada de 1/200 sobre superficies lisas.
Con telémetros: El telemetro es un instrumento óptico que sirve para medir distancias inclinadas y funciona en base a los mismos principios que los medidores ópticos de distancias de las cámaras réflex de una sola lente, no necesita que se coloque miras o señales en el punto donde se desea obtener la distancia. Tiene una precisión de 1/50 pero esta disminuye al aumentar la distancia. Debido a su limitada precisión, su uso queda prácticamente restringido a operaciones de exploración y reconocimiento, estudios de rutas, siendo su mayor aplicación en operaciones militares. Es un método que mide distancias horizontales indirectamente. Su precisión es de 1:4000 a 1:50000.
El uso de este instrumento no fue muy extendido debido a que tenía un costo muy alto, pero tenía una gran utilidad en la medición de distancias en terrenos accidentados gracias a su alcance y precisión. En la actualidad la medición de distancias realizadas por este método ya no se usan debido a que existen nuevos métodos e instrumentos tales como la medición electrónica, estaciones totales, GPS.

Con cinta (cinta común de acero):

Este método parece un proceso sencillo de realizar pero en realidad medir distancias con cinta no solo es complicado sino también largo, tedioso y costoso.
Las cintas se fabrican con longitudes de hasta 100 m, siendo las de 50 m las de mayor uso en los trabajos de topografía.
Cuando se desea medir una distancia mayor a la longitud de la cinta que se está utilizando es necesario dividir la distancia en tramos y de esta manera se pueden cometer errores en la alineación, lectura, etc.
 La calibración es un factor importante ya que influye en la precisión de las mediciones, en el campo es difícil obtener estas condiciones de calibración. En el proceso de medición se cometen una serie de errores que son inevitables pero se pueden corregir aplicando técnicas adecuadas.

La medición con cinta se realiza en seis pasos los cuales son los siguientes:
  • ·         Alineación
  • ·         Aplicación de tensión
  • ·         Aplome
  • ·         Marcaje de tramos
  • ·         Lectura de la cinta
  • ·         Registro de la distancia

El equipo que se necesita para realizar las mediciones es el siguiente:
  • ·         Cinta métrica
  • ·         Jalones
  • ·         Piquetes
  • ·         Plomada
  • ·        Nivel de mano 
Errores en la medición con cinta

•Longitud incorrecta de la cinta (error por graduación)
•Temperatura anormales
•Tensión incorrecta
•Catenaria
•Cinta no horizontal y desalineada
•Aplome inadecuado
•Marcaje
•Lectura incorrecta o interpolación

viernes, 15 de noviembre de 2013

Topografia

La topografía es una ciencia que estudia el conjunto de procedimientos para determinar las posiciones relativas de los puntos sobre la superficie de la tierra y debajo de la misma, mediante la combinación de las medidas según los tres elementos del espacio: distancia, elevación y dirección. La topografía explica los procedimientos y operaciones del trabajo de campo, los métodos de cálculo o procesamiento de datos y la representación del terreno en un plano o dibujo topográfico a escala.El conjunto de operaciones necesarias para determinar las posiciones de puntos en la superficie de la tierra, tanto en planta como en altura, los cálculos correspondientes y la representación en un plano es lo que comúnmente se llama “Levantamiento Topográfico” La topografía como ciencia que se encarga de las mediciones de la superficie de la tierra, se divide en tres ramas principales que son : Planimetría, que comprende los procedimientos para la localización de puntos sobre un plano; la Altimetría, que trata sobre la determinación de las diferencias de alturas de los puntos del terreno y Taquimetría que realiza la planimetría y altimetría simultaneas, es decir la localización de los puntos del terreno en tres dimensiones.Historia: Podemos suponer que la Topografía tuvo su inicio desde el momento en que la especie humana dejó de ser nómada para convertirse en sedentaria. La necesidad de establecer límites precisos e invariables en el tiempo entre las propiedades seguramente hizo surgir los primeros métodos e instrumentos topográficos elementales. Las primeras referencias por escrito sobre el uso de la topografía se remontan a la época del imperio egipcio, hacia el 1.400 a.C., donde fue utilizada para determinar linderos entre propiedades en los valles fértiles del Nilo. Los instrumentos y métodos que los egipcios utilizaban en la topografía fueron adoptados por los romanos, tras su ocupación de Egipto, y completados con la trigonometría, desarrollada por los griegos. Los romanos usaron en forma extensa esta disciplina en sus obras civiles, tales como acueductos y caminos. Un ingeniero y topógrafo romano, Sextus Julius Frontinus, escribió entre otras obras el primer tratado de topografía, del cual se han conservado algunas copias de sus partes, ya que el original se perdió. La modernización de la topografía se inicia a principios del siglo XVII, con el desarrollo del anteojo astronómico, ideado por el astrónomo alemán Johannes Kepler y con la cadena desarrollada por el matemático inglés Edmund Gunter, la cual introdujo el primer estándar en la medición de distancias. A partir de este siglo los aportes en métodos topográficos, cálculos numéricos e instrumentos fueron constantes, hasta alcanzar su madurez a principios del siglo XIX. En el siglo XX, la topografía se enriqueció con el aporte de la Fotogrametría, para realizar el levantamiento de zonas extensas, así como con instrumentos tales como el computador, el distanciómetro electrónico y los niveles láser, así como con el sistema de Posicionamiento Global.