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

Abierto el plazo de inscripcion para la convocatoria de Ondarroa

Os recordamos que hoy se ha abierto el plazo de inscripcion para los que os presentais a la convocatoria de Ondarroa del 17 de Julio.

Podeis sacar el impreso de inscripcion de aqui, asi como todos los datos que necesitais de aqui.

IMPRESO DE INSCRIPCION

RESGUARDO DEL PAGO DE TASAS

FOTOCOPIA DEL DNI

RECONOCIMIENTO MEDICO (Se puede sustituir por la fotocopia del carnet de conducir + un certificado de un optico)

Podeis mandarlo por mail a esta direccion:

amanso@itsasmendikoi.net

y teneis hasta el 3 de julio!!

Publicadas las notas de Santander

Parece que por fin ha llegado el dia, y ya estan las notas de los que os presentasteis en Santander en el mes de Mayo.

Las podeis ver expuestas en la Escuela nautico pesquera.

Enhorabuena a los aprobados!!!

Fenomenos meteorologicos Vs leyendas de marinos

A menudo, a los que nos hemos dedidicado profesionalmente a la mar, nos preguntan, sobre todo cuando la noche se alarga, sobre sirenas, calamares gigantes y peces voladores. No son pocas las leyendas que rodean nuestro mundo, aunque algunas de ellas tienen su fundamentacion en fenomenos de la naturaleza. Es el caso de los fenomenos meteorologicos a los que nos referimos a continuacion:

FUEGOS DE SAN TELMO
Tradicionalmente, anunciaba malos presagios, y se describia como una llama danzante sobre la arboladura de los barcos. Es una descarga eléctrica débil, más o menos continua que tiene lugar en la atmósfera cargada de humedad sobre objetos elevados y puntiagudos. La diferencia de potencial eléctrico entre objetos en punta como, mástiles, pararrayos etc. en un barco y la base de una nube puede dar lugar a que se produzca una especia de resplandor que envuelve los extremos de dichos objetos.

ARCO IRIS
Es el arco luminoso que se observa al atravesar los rayos del Sol las gotas de agua de una cortina de lluvia. Se pueden observar varios arcos brillantes dispuestos concéntricamente, de colores que forman el espectro de la luz. Otro mucho menos habitual es el arcoiris doble, que se produce cuando la luz primero se refleja y luego se refracta, dentro de una gota de agua.

RAYO VERDE

Desde muy antiguo se ha documentado este fenómeno, pues inscripciones del antiguo Egipto hacen mención a un Sol poniente de color verde. La primera referencia científica moderna apareció en la revista Nature en 1883. Desde entonces se ha intentado "cazar" el fenómeno, fotografiarlo y, sobre todo, buscar sus causas. Como las condiciones más favorables para su observación se dan en el horizonte marino, se pensó en un primer momento que era el color del mar el responsable, al atravesar los últimos rayos del Sol las crestas de las olas. Sin embargo, esta hipótesis fue pronto desechada, pues el inusual rayo se manifiesta también sobre horizontes terrestres si éstos son llanos. Los factores que realmente determinan la aparición del rayo verde son los fenómenos atmosféricos de refracción, difusión y absorción..Cuando el Sol se acerca al horizonte, la refracción atmosférica separa los distintos colores del disco solar, quedando en su borde superior, por este orden, el violeta, el azul y el verde. Sin embargo, el violeta y el azul son difundidos por la atmósfera, con lo cual en el momento en que ya sólo el borde superior del disco es visible, es el color verde el que llega a nuestros ojos. No obstante, en condiciones aún más excepcionales es posible observar un "rayo azul" o violeta

HALO
Entendemos por halo, un círculo luminoso, cuyo centro es el Sol o la Luna, generalmente blanquecino aunque puede tener otros colores del espectro. Se forman por la refracción de la luz del Sol o la Luna sobre los cristales de hielo
de las nubes altas.

ESPEJISMO
El origen de los espejismos no es otro que la estratificación anormal de las capas de la atmósfera cercanas a la superficie, en función de su temperatura, que hace que los objetos lejanos los veamos deformados o reflejados en lagos o espejos imaginarios.

—Espejismo en altura. Se produce cuando el aire sobre la superficie está anormalmente frío, reduciéndose la densidad rápidamente con la altura. El índice de refracción varía y da lugar a que al curvarse los rayos luminosos,
objetos situados por debajo del horizonte sean vistos por un observador que no debiera poder verlos.

—Espejismo superior. Se produce en situaciones parecidas al anterior, es decir, una rápida disminución de la densidad del aire con la altura, cuando debido a la refracción, una imagen puede verse en el cielo, en posición invertida. Suele aparecer cuando sobre una superficie relativamente fría, tiene lugar en capas más altas una inversión.

—Espejismo inferior. Se produce generalmente en los desiertos cuando el excesivo calor produce un enrarecimiento en la capa de aire situada por encima del suelo, generalmente de un espesor no superior a dos metros.El observador debe encontrarse por encima de dicha capa, que tendrá mayor densidad. Los rayos de luz procedentes del cielo en vez de recurvarse hacia abajo lo hacen hacia arriba.

METEOROLOGIA: ¿Qué es el FETCH?

El estado de la mar es funcion de tres variables:

1) Intensidad del viento que sopla sobre ella

2) Persistencia de ese viento (el tiempo que el mismo viento esta soplando sobre el mar)

3) El Fetch, es decir, la longitud de la zona maritima donde el viento sopla con la misma direccion.

Siendo esto asi, la mar ira creciendo progresivamente por combinacion de esos tres factores, hasta que llegue un punto en que los tres se equilibren y la mar no crezca mas, es decir, se ha desarrollado plenamente a causa del viento. Es decir, la altura maxima del oleaje para aun determinado viento, con su direccion e intensidad, y su persistencia, se consigue cuando el fetch tiene la longitud minima necesaria para su desarrollo total.

El fetch se expresa en kms o millas nauticas y como hemos dicho, la mar sera creciente siempre que el fetch tenga la longitud suficiente para su desarrollo. A partir del momento en que las fuerzas se equilibren la altura del oleaje sera constante, aunque la longitud del fetch sea muy superior.

PARTES METEOROLOGICOS

A la hora de elaborar un parte meteorologico, es necesario disponer de cuantas mas varibales mejor. Para ello, se recogen datos varias veces al dia de zonas dispersadas por todo el globo, que puedan aportar una vision global del estado de la atmosfera.

Los datos que se utilizan son entre otros: presion y tendencia del barometro, temperatura y su tendencia, nubosidad, teninedo en cuenta las clases de nubes y su altitud, humedad, fuerza y direccion del viento, visibilidad, gradiente termico entre la superficie terrestre y el mar, espesor de la capa de hielo en las zonas artica y antartica etc. Ademas, varios satelites toman imagenes de diferentes zonas, para completar aun mas los datos que ayuden a la prediccion.

Los datos que nosotros podemos recibir a bordo, bien a traves de la radio (boletines meteorologicos) del NAVTEX, el Facsimil, via satelite etc, son datos recogidos por agencias meteorologicas y bridados a las horas que se conocen como "horas sinopticas", establecidas internacionalmente para ayudar a la interpertacion de las circunstancias meteorologicas. Las principales son las 0000Z, 0600Z, 1200Z y 1800Z, que pueden ser ampliadas a intervalos de 3 horas interpoladas entre las anteriores.

En un mapa de tiempo nos vamos a encontrar principalmente con dos cuestiones a analizar:

1) El campo barico, es decir, las lineas de presion. A este respecto, tenemeos que recordar los siguietnes datos:

a) En el hemisferio norte los vientos borrascosos giran en sentido antihorario, y los anticiclones en sentido horario. Al contrario sucede en el hemisferio sur.
b) Las direcciones del viento, en relación a las isobaras, son marcadamente paralelas, formando un pequeño ángulo hacia el interior de las bajas presiones, tanto mayor cuanto más próximos nos encontremos de la superficie de la Tierra, y más acusado si estamos sobre tierra que si estamos sobre mares.
c) Donde las isobaras aparezcan más apretadas (mayor gradiente horizontal de presión) el viento tendrá mayor intensidad.

2) Los frentes meteorologicos, es decir, las fronteras que separan masas de aire con distintas caracteristicas termicas.

Recordemos que hay tres tipos de frentes: cálido (cuando una masa de aire cálido se desplaza sobre una zona ocupada por otra de aire frío), frío (cuando es la masa fría la que se mueve en una región de aire cálido), y estacionario ( en donde ambas masas de aire, fría y cálida, son adyacentes, pero no desplaza una a la otra).
Además de estos tres tipos básicos, existe una cuarta clase de frente, el ocluido, que tiene lugar cuando un frente frío, que se desplaza a mayor velocidad, alcanza a otro cálido que va por delante del primero, y obliga a ascender el aire cálido.

A partir de toda esta informacion, vamos a ver como, mirando un mapa del tiempo, con sus isobaras y sus frentes, debemos interpretar la informacion para sacar datos concretos.

Estima de dirección y velocidad del viento.
Para determinar la fuerza del viento a partir del mapa meteorológico hay que tener en cuenta:
a) A igualdad de separación entre isobaras, las que son rectas (anticiclónicas) originan vientos de más fuerza que las que provocan las curvas (isobaras ciclónicas)
b) A igualdad de separación, las isobaras de latitudes bajas llevan asociados vientos de mayor fuerza que en latitudes elevadas.
c) Masas de aire frío e inestable sobre superficies de agua cálida producen vientos más fuertes que masas de aire cálido y estable sobre superficies marinas frías, para igual densidad isobárica.

Estima de la visibilidad.
La visibilidad es un factor difícilmente previsible, a menos que se disponga de información procedente de otros buques. La reducción de visibilidad a consecuencia de nieblas o neblinas se ve favorecida por la presencia de masas de aire cálido y húmedo sobre zonas marinas frías, por ausencia de viento y por condiciones de tipo anticiclónico. Cualquier situación que provoque movimientos lentos de aire procedentes del sur dará lugar a nieblas que disminuyen la visibilidad. El aire polar que marcha tras los frentes fríos es, en cambio, síntoma de buena visibilidad (con la excepción de las zonas directamente afectadas por los chubascos).

Estima de precipitaciones y tipos de tiempo.
Pondremos atención a las depresiones en V, que suelen ir acompañadas de línea de turbonada, con nubes en forma de torre, fuertes precipitaciones y chubascos de viento de dirección variable. Este fenómeno aparece en las vaguadas en V que se encuentran en el semicírculo sur de una depresión en el hemisferio norte y viceversa. Ocasionalmente podemos encontrar vaguadas en V en los semicírculos norte (sur) de una baja presión en el hemisferio norte (sur), pero en este caso no hay líneas de turbonada, sino una lluvia del tipo frente cálido.

OS INVITAMOS A LEER EL REPORTAJE COMPELTISIMO DE LA INTERPRETACION DEL MAPA QUE APARECE MAS ARRIBA, Y A DISFRUTAR DE LAS INCREIBLES FOTOGRAFIAS QUE SE TOMARON ESE DIA EN ESTE ENLACE: TIEMPO SEVERO

METEOROLOGIA: Los frentes atmosfericos (II)

Hemos visto en otro post lo que es un frente, como se forma, los frentes calidos y los frios. Hemos visto tambine las consecuencias que supone el paso de un frente: las tormentas ty as nubes de evolucion cuando la cuña de aire frio se mete debajo del aire caliente; la lluvia constante y la nubosidad alta cuando el aire caliente se monta encima del aire frio.

Nos queda algo por ver.

Dado que el aire frio se mueve mas rapido que el aire caliente, sucedera que una nueva masa de aire frio alcance a una masa de aire calido que ya forma parte de un frente. A ese fenomeno le conocemos como OCLUSION. Es decir, un FRENTE OCLUIDO aparece cunado una nueva masa de aire frio que sigue a una de aire caliente acaba por alacanzarla, por viajar el aire frio mas deprisa. Entonces el aire caliente se queda "atrapado" entre dos masas de aire frio. Debido a las caracteristicas propias de cada una de las masas de aire, el aire caliente es eleva entre las masas de aire frio, provocando lluvia debil y nubosidad en las tres alturas. Cuando pasa esto, consideramos todo el conjunto una masa de aire frio, lento, que suele representar el final de una borrasca.

METEOROLOGIA: Los frentes atmosfericos

Nuestra atmosfera esta compuesta por masas de aire. Cada mas de aire es diferente; unas tienen mayor humedad o menor temperatura, etc. Es decir, lejos de constituir una masa homogenea, la atmosfera queda subdividida en "porciones" de aire con sus caracteristicas propias.

A estas masas de aire las conocemos por sus nombres propios:

Masa de aire artico (aire frio)

Masa de aire polar (aire frio)

Masa de aire tropical (aire calido)

Masa de aire Ecuatorial. (aire calido)

A su vez, estas masas de aire quedan todas ellas subdivididas en maritimas y continentales.

Esas caracteristicas propias de cada masa de aire se conservan en el sentido vertical, pero sufren variaciones cuando, debido al movimiento general de la atmosfera, las masa de aire se desplazan de forma horizontal, sobre la superficie de la Tierra. Vamos a ver cual es el comportamiento general de las masas de aire en ese desplzamiento horizontal:

DESPLAZAMIENTO DE LAS MASAS DE AIRE FRIO.- Cuando las masas de aire frio se colocan en latitudes mas templadas, entran en contacto con las masas de aire propias de estas zonas, que son de aire mas calido. Asi, ese aire frio sufre un calentamiento que supone inestabilidad en el ambiente, y genera nubes de desarrollo vertical (por el gradiente vertical termico al contactar el aire frio con el caliente), como cúmulos y cúmulonimbus, ademas de viento y chubascos de lluvia. Dicho de otra manera, el aire frio, mas pesado, se mete como una cuña por debajo de la masa de aire caliente, tal y como muentra la imagen. El aire caliente empieza a subir elevado por esa masa de aire frio, y se empieza a saturar de vapor de agua (debido al emfriamiento). Este este enfriamiento y ese vapor de agua lo que hace aparecer las nubes de desarrollo vertical, como vemos en la imagen, y son esas nubes las que descargan las tormentas. A mayor diferencia de temperaturas entre la masa de aire fria y la calida, mayor nubosidad y mayor descarga de agua.

DESPLAZAMIENTO DE LAS MASAS DE AIRE CALIDO.- Cuando las masas de aire que generalmente se encuentran en zonas calidas, se desplazan, su accion estabiliza el ambiente pues al discurrir sobre zonas geograficas mas frias, se enfrian sus capas inferiores, lo que hace que disminuya el gradiente termico vertical. Tal y como vemos en la imagen, el aire calido se sube sobre el aire frio, que pesa mas y se queda abajo. Esto hace enfriarse a una capa extensa de aire calido, que produce lluvias contantes por condensacion del vapor de agua que lleva con él. Esto genera nubosidad estratiforme y vientos suaves y constantes, con lluvia o llovizna y peor visibilidad.

Cuando dos masa de aire, una calida y otra fria, entran en contacto, las zonas que se tocan intercambias propiedades, en una area que llamamos zona frontal. Esta zona puede ser pequeña (unos metros) o enorme (varios kilometros). El corte que la superficie terrestre hace sobre la zona frontal se denomina FRENTE.

Llamamos frente frio a aquel en el que el aire frio va reemplazando al calido

Llamamos frente calido a aquel en el que el aire calido va reemplazando al frio.

ESTABILIDAD: Problemas de estabilidad para patrones de yate.(Resultados a la entrada II))

Hemos colgado hace un par de dias unos problemas de estabilidad, y ahora os colgamos las soluciones:

este es el post con los datos de los problemas

Solucion el ejercicio 1.-

Nos piden la altura del centro de gravedad, dandonos el KM y la altura metacentrica, luego todo es una simple resta, es decir, de la distancia que hay entre K y el metacentro M, restaremos la que hay entre G y el metacentro M, obteniendo asi la que hay entre K y G, nuestro centro de gravedad:

KG = KM - GM = 6 - 0'6 = 5,4 m

Tambine nos piden el valor del GZ (brazo de adrizamiento), pues es tan sencillo como decir que GZ=GM* sen escora = 0'6 * sen 10º = 0.1042 m

Solucion al ejercicio 2.-

Primero tendremos que calcular cualto consume en total la embarcacion al dia, que sera sumar lo que consume de agua y lo que consume de combustible, es decir, Consumo / dia = 0'5 + 0'6 = 1,1 toneladas.

Sabemos que el viaje durara 2 dias y medio, luego el consumo total del viaje sera Consumo viaje = consumo/dia * dias del viaje = 1,1 * 2,5 = 2,75 toneldas consumidas durante el viaje.

Ahora tenemos que hallar el KM y el GM d ela llegada. El KM inicial era 5m, y el GM inicial, 0'5m. Con ambos datos obtenemos el KG, que nos da la altura del centro de gravedad sobre la quilla:

KG = KM - GM = 5 - 0'5 = 4'5 m

Restando el centro de gravedad de los tanques obtendremos la distancia vertical, tal que:

distancia vertical = KG - Kg = 4'5 - 0'8 = 3,7 m

Ahora calculamos cuanto ha variado la posicion de G por el efecto de los consumos durante el viaje, es decir:

GG' = peso * distancia / desplazamiento final = 2,75 * 3,7 / (100-2,75) = 0'10463 m

Si a nuestro KG inicial le sumamos la distancia que se ha desplazado G, es decir, GG´, tendremos el KG´, que sera:

KG´= KG + GG´= 4,60463m

De igual modo, calculamos la nueva altura metacentrica, por la variacion en la posicion de G:

G´M = GM - GG´= 0.39537m.

Solucion al ejercicio 3.-

El problema es muy parecido a los anteriores. Primero calculamos cuanto se ha despalzado G:

GG´= peso * distancia / desplazamiento final = 2*1 / (30+2) = 0.0625 m

De esta forma, la nueva altura metacentrica sera: G´M = GM + GG¨= 0.4625m, y en consecuencia, el brazo del par de adrizamiento sera: GZ = G´M * sen escora = 0.1197m, y su momento = brazo * desplazamiento final = 3.8304.