La aguja giroscopica: Precesion y rigidez

La aguja giroscópica o girocompás señala el rumbo verdadero y funciona sin verse sometida a la influencia de la declinación magnética y de los materiales magnéticos del barco.
Su pieza fundamental es un rotor llamado giróscopo. El giróscopo es un cuerpo sólido, pesado y homogéneo, dispuesto para girar a gran velocidad alrededor de un eje. Cualquier cuerpo sometido a un movimiento de rotación acusa propiedades giroscópicas, por ejemplo una peonza. El movimiento de rotación se representa por medio de un vector. Éste se traza en la dirección determinada por el eje de rotación y en un sentido tal que desde su extremo el cuerpo se vea girar en el sentido de las agujas del reloj.

Rigidez y precesión giroscópica

Rigidez es la propiedad que tiene el giroscópo de mantenerse permanentemente orientado en determinada dirección mientras no actuén sobre él fuerzas extrañas.

Precesión es la propiedad característica del giróscopo que aparece cuando se intenta cambiar su plano de giro.

El campo magnetico terrestre

La Tierra se comporta como un imán gigantesco, creando un campo magnético propagado al exterior, tal que cercano al polo norte geografico se situa el polo sur magnetico, y cercano al sur geografico, el norte magnetico. Concretamente, y como ya hemos visto en las entradas referidas a la declinacion magnetica, el Polo Norte Magnético se encuentra a 1800 kms del Norte Geográfico.

En consecuencia, una brújula no apunta exactamente hacia el Norte geográfico; la diferencia, medida en grados, se denomina declinación magnética.

Se puede decir, por lo tanto, que la Tierra está rodeada de un campo magnético semejante al que produciría un imán corto situado cerca de su centro y cuyo eje magnético cortase a la superficie terrestre en los mencionados polos magneticos. En los imanes las líneas de fuerza se dirigen del polo rojo al polo azul, y en el imán terrestre la observación demuestra que las líneas de fuerza salen al exterior, atravesando la corteza terrestre en las proximidades del polo sur magnético y después de envolver totalmente al planeta penetran en su interior por las proximidades del polo norte magnético.

Los elementos magnéticos terrestres son la declinación magnética, la inclinación de la aguja y la intensidad total con que su norte es atraído hacia el norte magnético.
La declinación magnética, llamada también Variación local, es positiva cuando el norte magnético queda a la derecha del meridiano geográfico y negativa en caso contrario.
La inclinación es positiva cuando el norte de aguja se deprime en el hemisferio norte, y negativa en el hemisferio sur. La intensidad o fuerza total se descompone en otras dos fuerzas, la horizontal H llamada componente horizontal del lugar, y la vertical Z componente vertical del lugar. La componente H se encarga de inducir o magnetizar a los hierros horizontales, y la Z a los hierros verticales. Por otra parte, la componente H se puede descomponer en otras dos, la X que va a inducir a los hierros horizontales longitudinales del barco, y la Y que inducirá a los hierros horizontales transversales.

Los elementos magnéticos terrestres experimentan variaciones. Los experimentos demuestran que la dirección de una aguja magnética sufre pequeños movimientos diarios, además de variar gradualmente en un largo período de años

La Ct (Correccion total): que es y como se calcula (I)

En ocasiones anteriores hemos hablado de la aguja nautica, y hemos contado en "fasciculos" porque el magnetismo (tanto el de la tierra como el del barco) le afectan, y la magnitud de esa afectacion.

Recordando, deciamos que el magnetismo de la tierra es variable respecto de la localizacion geografica (cambia con la zona) y ademas, varia con el tiempo (creciendo o decreciendo). Al efecto del magnetismo terrestre sobre el compas del barco le llamabamos "DECLINACION MAGNETICA".

Por otro lado, hablabamos tambien de que los propios hierros del barco pueden influir en la aguja, desviandola del norte. A esa variacion producida por el magnetismo del barco sobre el compas le llamabamos DESVIO. Recordemos que el desvio era propio de cada barco, y la necesidad (y obligatoriedad) de la "Tablilla de desvios"

Bien pues ahora veremos que ambas variaciones juntas, forman la CORRECCION TOTAL, que no es mas que el angulo que separa la aguja nautica del norte verdadero (o geografico), es decir, la suma de las dos variaciones que en la aguja produce el magnetismo:

CORRECCION TOTAL (Ct) = dm + desvio

Siendo asi, resulta obvio la importancia de conocerla, pues sera la magnitud que relacione el RUMBO DE AGUJA con el RUMBO VERDADERO.

Tenemos que tener en cuenta que la suma de la declinacion y el dsvio es una suma algebraica, es decir, tendremos en cuenta los signos de cada magnitud para hacer la operacion.

Ambos, dm y desvio, se consideran positivos si estan al Este y negativos si estan al Oeste.

En la imagen pueden verse ejemplos de como considerar cada angulo, y del resultado final.

1) Nuestro Rv=90º, y tenemos una declinacion magnetica de 16ºW y un desvio de 5ºW. Si sumamos ambas magnitudes, dm+desvio = Ct = 21ºW, luego la lectura de nuestro rumbo verdadero sobre el compas de nuestro barco sera:

Rv = Ra + Ct -----> Ra = Rv - Ct = 090º - (-21º) = 111º.

Ojo, nuestra Ct es negativa (al oeste) luego tendremos en cuenta ese signo menos a la hora de hacer la operacion.

2) En este caso el rumbo verdadero (Rv) es 110º, y tenemos una Ct=10º, luego para saber el rumbo que tenemos que poner en el compas:

Rv = Ra + Ct -----> Ra = Rv - Ct = 110º - 10º = 100º,

es decir, que poniendo un 100º en la rosa, estaremos en realidad haciendo un 110º, que es nuestro objetivo.

Este es el primer metodo para calcular la Ct, por suma algebraica de la dm y el desvio. El posteriores entradas veremos los otros dos metodos.

El desvio del compas.

Hace un tiempo colgamos un post sobre el calculo de la Declinacion Magnetica (uno de nuestros post mas visitados, por cierto). Sobre el tema, quedo pendiente hablar del desvio, asi que vamos con ello.

Aqui esta el post de la dm, para que recordeis.

Igual que existe una declinacion magnetica, debida al magnetismo terrestre, con sus caracterisitcas de variabilidad temporal y geografica, existe el "desvio" que es el magnetismo debido a los hierros propios del barco.

Ya dijimos en su momento que la aguja del barco es magnetica (es igual que una brujula). Es decir, consiste en una aguja imantada que debido a las propieddes magneticasde la tierra, señala al norte. Pero ojo, señala al norte magnetico (de ahi que tengamos que usar la declinacion magnetica para convertir ese norte magnetico en nuestro norte verdadero, que no es mas ue el norte geografico, es decir, el que usamos para sitarnos, navegar dar coordenadas, etc.). Pues ahora tenemos que pensar que al igual que a la aguja le afecta el magnetismo terrestre, con mas razon le afectaran las estructuras de hierro que tenga el propio barco: motores, refuerzos, etc.

Por analogia, si el angulo entre el norte magnetico el norte geografico (la declinacion magnetica) era el debido al magnetismo terrestre, el agulo que separa al norte geografico del norte de aguja (el que señala la aguja del barco) sera el debido a la accion de los hierros del barco. Ese angulo es lo que conocemos como desvio.

El desvio es un valor constante (si no hacemos moificaciones estructurales grandes en nuestro barco) para cada rumbo. Esto quiere decir que a un rumbo 45º, nuestra aguja se desviara siempre lo mismo. Es obligatorio (y obviamente necesario) conocer el desvio de nuestra aguja a cade rumbo, debido a los hierros propios. Para saberlo, se elabora una Tablilla de desvios, que debe de estar en nuestra embarcacion, con la firma y el sello de la administracion.

Juntos, declinacion magnetica y desvio conforman la diferencia de lectura entre lo que nuestra aguja a bordo nos dice respecto alsu norte, y la lectura real que nosotros queremos conocer respecto al Norte verdader (el norte geografico). sto es lo que se conoce como CORRECCION TOTAL, pero lo dejamos para otro capitulo.