Cómo calcular la altura con sextante

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Actualizado el 22 de septiembre de 2019

Por S. Hussain Ather

Históricamente, medir las distancias entre objetos celestes y marinos más allá del ojo humano se ha basado en instrumentos que aprovechan la Tierra en relación con esos objetos como planetas y estrellas. Conociendo los principios básicos de la geometría y la 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 o de los objetos que están estudiando, de modo que el ángulo del rayo de luz entrante sea igual al ángulo del rayo reflejado. Esto ocurre naturalmente en todos los casos de luz que incide sobre 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 uno tras otro de manera que la luz salga de ambos espejos con el doble del ángulo de incidencia. El sextante usa 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 la luz, un sextante puede decirte la altitud relativa de un objeto lejano (referido como el objeto «desconocido») con respecto al horizonte u otro objeto con una altitud que ya conoce, como la altitud del sol de un almanaque. Debido a que la altitud representa la línea que se cruza con la Tierra, puedes determinar qué tan lejos está el objeto usando trigonometría.

Esto significa formar un ángulo recto entre el objeto desconocido, el objeto conocido y tu propia posición, y usar el ángulo entre los dos objetos para determinar la longitud del lado del triángulo que representa la distancia al objeto desconocido. Históricamente, la gente usaba 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 de sextante

La tecnología moderna proporciona una nueva forma de entender las cantidades que miden los sextantes. Las calculadoras de sextante en línea, como la de Nautical Calculators, usan la ubicación del observador por latitud y el ángulo en el que observas 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 brindarle el número de distancias entre objetos para usar al realizar mediciones con un sextante. También ofrecen información sobre calculadoras que son más apropiadas para varios cálculos y métodos para calcular 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 ingresa a un medio, que están involucrados en el uso del sextante. Incluso puede tener en cuenta otros factores que pueden influir en las lecturas de un instrumento sextante, como valores más precisos del error de inclinación e 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. Este último es la diferencia entre el cero indicado en el sextante y el cero graduado de la observación misma.

Aparato sextante

El sextante utiliza dos espejos en combinación entre sí. 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 cuando navega 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 cierta cantidad, su vista cambiaría el doble de esa cantidad en grados. Esto se debe a que al cambiar el espejo de ángulo de índice se modifican los ángulos de incidencia y 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 al cambiar el ángulo al mirar objetos a grandes distancias. Cuando miras a través del ocular del sextante, las imágenes de los objetos deberían descansar sobre el horizonte si lo alineaste correctamente. Luego, puede leer el ángulo apropiado en la escala del sextante. Los grados se utilizan generalmente para las distancias entre los cuerpos celestes.

Los sextantes son conocidos por su precisión. El material y el diseño de los sextantes pueden librarlos de las fuentes de error que, de otro modo, plagarían las mediciones de sextantes. Los sextantes metálicos en particular no tienen que lidiar con problemas de refracción, achatamiento (una medida de la curvatura) de la Tierra y tabulación de datos.

Aplicaciones prácticas del 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 los ángulos y las distancias que observan. Esto ayuda a la navegación a través de los océanos, y los sextantes fueron históricamente importantes para realizar 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 vagabundos, las 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 dirección por radio 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 vagabundos.

Estas aplicaciones prácticas de sextante se extienden a los equipos topográficos para proyectos que buscarían las ubicaciones de los embalses junto a los postes de sondeo para determinar la profundidad de las aguas. Además de brújulas, ecosondas y otras herramientas, los investigadores históricos encontrarían útiles los sextantes entre sus herramientas.

Errores en las lecturas del sextante

Otros errores en las lecturas del 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 sostener el sextante horizontalmente con el arco de espaldas a ellos.

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 indicador para alinear las imágenes correctamente a través del sextante.

El error lateral es causado por el horizonte de vidrio 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, entonces se está produciendo el error lateral. El uso de los tornillos de ajuste para encontrar los horizontes verdadero y reflejado en la misma línea entre sí puede mitigar esto.

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