orientação

UNIVERSIDADE REGIONAL DO CARIRI
DEPARTAMENTO DE CONSTRUÇÃO CIVIL
TOPOGRAFIA 1
Aula - Orientação
Norte Verdadeiro, Norte Magnético, Azimute,
Rumo
Prof.ª MSc. Antonia Fabiana Marques Almeida
[email protected]
Setembro - 2013
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ORIENTAÇÃO
Os pontos cardeais, colaterais, sub-colaterais e a rosa
dos ventos
Norte: onde o Sol é mais alto
O movimento aparente do Sol desenha no céu uma
parábola que atinge seu ponto mais elevado por
volta do meio-dia. Para nós que estamos no
hemisfério Sul, nesse momento a posição do Sol
indica precisamente a direção norte; no hemisfério
Norte, a posição do Sol ao meio-dia indica
exatamente a direção contrária, ou seja, o sul.
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ORIENTAÇÃO
Os pontos cardeais, colaterais, sub-colaterais e a rosa
dos ventos
Sul: para onde aponta a constelação do Cruzeiro
Durante a noite no hemisfério austral, que corresponde à
metade da Terra que fica entre o equador e o Pólo Sul,
identifica-se facilmente uma constelação em forma de cruz
– o Cruzeiro do Sul – que indica aproximadamente a
direção Sul. Prolongamos imaginariamente quatro vezes
o braço maior da cruz e em seguida tiramos uma
erpendicular ao horizonte. Já no hemisfério boreal, que se
estende do equador ao Pólo Norte, existe uma “estrela
guia”, chamada “estrela Polar”, pertencente à constelação
da Ursa Menor, que indica exatamente a direção norte.
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ORIENTAÇÃO
Os pontos cardeais, colaterais, sub-colaterais e a rosa
dos ventos
Leste: onde o Sol nasce
O Sol surge sempre mais ou menos no mesmo ponto do
horizonte correspondendo ao oriente (do verbo latino oriri,
surgir). Mais precisamente, nos dias 21 de março e 23 de
setembro, o “ponto” em que o Sol surge no horizonte indica
com exatidão a direção Leste.
Oeste: onde o Sol se põe
As mesmas considerações feitas para o leste são válidas
para a parte do horizonte onde o Sol se põe chamado
ocidente (do verbo latino occidere, cair). O “ponto” em que
o Sol desaparece no horizonte, nos dias 21 de março e 23
de setembro, indica exatamente a direção oeste.
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AZIMUTE
PONTOS CARDEAIS
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ORIENTAÇÃO
PONTOS COLATERAIS
6
ORIENTAÇÃO
PONTOS SUB-COLATERAIS
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ORIENTAÇÃO
ROSA DOS VENTOS
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ORIENTAÇÃO
ROSA DOS VENTOS
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ORIENTAÇÃO
Como se orientar??
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INSTRUMENTOS DE ORIENTAÇÃO
1. Cartas topográficas ou mapas
Mostram o resultado da representação de uma região
em um plano, descrevendo seu relevo, localização de
picos, vales, planícies, entre outros.
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INSTRUMENTOS DE ORIENTAÇÃO
2. GPS (Global Position System) ou Sistema de
Posicionamento Global
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INSTRUMENTOS DE ORIENTAÇÃO
2. GPS (Global Position System) ou Sistema de
Posicionamento Global
Segundo Loch (2006), o GPS é um sistema de
posicionamento geodésico baseado num conjunto de
satélites artificiais, capazes de fornecer posições na
superfície terrestre com precisão de até poucos
centímetros. Devido à importância que esse sistema
tem para a cartografia, dedicaremos uma aula sobre o
assunto, logo não nos deteremos nele nesta aula.
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INSTRUMENTOS DE ORIENTAÇÃO
3. BÚSSOLA
Instrumento que sempre aponta
para o norte magnético e por
isso nos permite navegar, nos
orientando até mesmo dentro
de cavernas e matas muito
fechadas.
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INSTRUMENTOS DE ORIENTAÇÃO
3. Bússola
Princípio de funcionamento da bússola
Devido à enorme quantidade de ferro derretido existente no
interior da Terra, esta se comporta como um grande ímã.
Como sabemos, os ímãs atraem objetos metálicos e a
Terra não é diferente. Assim, se usarmos um objeto
sensível que seja orientado para o imã terrestre, podemos
facilmente nos orientar por ele.
Para isso, foi inventado um instrumento chamado bússola.
Ela mostra a direção dos pólos magnéticos da Terra, os
pontos auxiliares e outros pontos intermediários para que
possamos seguir direções bem precisas. Toda bússola
apresenta um mostrador com os pontos cardeais e os
pontos auxiliares.
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DECLINAÇÃO MAGNÉTICA
Um conceito muito importante que temos que
conhecer para que possamos nos localizar
corretamente é a declinação magnética. Para que
esse conceito fique bem claro, temos que saber que
existe mais de um Norte, na verdade temos três tipos
de Norte em cartografia, são eles: Norte Geográfico,
aquele indicado por qualquer meridiano
geográfico, ou seja, na direção da rotação da Terra;
o Norte Magnético, que é a direção do pólo
magnético, indicado pela agulha imantada de uma
bússola; e o Norte da Quadrícula, aquele
representado nas cartas topográficas, no sentido
Norte-Sul.
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DECLINAÇÃO MAGNÉTICA
O Norte Magnético para onde a agulha aponta não se
situa exatamente no Pólo Norte definido pelos
meridianos, ou seja, no Norte Geográfico. A maioria
dos mapas contém meridianos, linhas orientadas no
sentido Norte-Sul, que passam pelo Pólo Norte
Geográfico.
Os meridianos são representados por linhas finas
geralmente em preto.
A declinação magnética, dessa forma, existe porque o
pólo norte e o pólo magnético não coincidem, assim,
podemos defini-la como o ângulo formado entre o
Norte Geográfico e o Norte Magnético, sempre
expresso em graus.
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DECLINAÇÃO MAGNÉTICA
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DECLINAÇÃO MAGNÉTICA
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DECLINAÇÃO MAGNÉTICA
Concluindo – uma bússola não aponta para o
Norte verdadeiro, aponta em direção a um ponto a
Leste ou Oeste do Norte verdadeiro, também
conhecido como Norte Geográfico.
Uma declinação positiva ou leste significa que o
Norte Magnético está desviado do Norte verdadeiro
no sentido horário.
Exemplos: 12°, 10°L e 11°E (east). Uma declinação
negativa ou oeste significa que o Norte magnético
está desviado no sentido anti-horário.
Exemplos: -10°, 13°O e 8°W (west).
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DECLINAÇÃO MAGNÉTICA
As cartas devem conter a variação da declinação
anual de uma região para que possamos obter o valor
correspondente à data atual. Como fazer isso?
É muito simples: multiplica-se a diferença em anos da
data atual e a data em que a carta foi confeccionada
pela declinação anual.
Essa declinação varia de acordo com o local do
planeta, por exemplo, em certas zonas do Canadá
ultrapassa os 40 graus, mas, na Escandinávia é
desprezível.
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DECLINAÇÃO MAGNÉTICA
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Determinação da direção – rumo e
azimute
Rumo: É o menor ângulo formado entre a linha Norte
e Sul e o alinhamento.
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Determinação da direção – rumo e
azimute
Rumo
Por convenção, a contagem dos rumos tem como
origem o ponto Norte (N) ou o ponto Sul (S) e a sua
variação é de 0º a 90º.
Portanto, o rumo não possui valor negativo, porém, é
obrigatória a designação do quadrante a que pertence
o ângulo azimutal.
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Determinação da direção – rumo e
azimute
Azimute: O azimute é o ângulo formado entre o Norte
e o alinhamento. Esse
ângulo varia de 0º a
360º e é contado no
sentido horário.
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Determinação da direção – rumo e
azimute
Rumo x azimute
Quando conhecemos os azimutes dos alinhamentos,
podemos facilmente, a partir deles, determinar os
rumos correspondentes, através de simples relações
geométricas, bastando para isso observar que:
a partir do Norte, os rumos crescem no sentido horário
para E, e no anti-horário para W;
a partir do Sul crescem no sentido anti-horário para E,
e horário para W, como mostra a figura a seguir.
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Determinação da direção – rumo e
azimute
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Determinação da direção – rumo e
azimute
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AZIMUTE MAGNÉTICO E VERDADEIRO
Existe um desvio entre o azimute verdadeiro e o
azimute magnético.
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AZIMUTE MAGNÉTICO E VERDADEIRO
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AZIMUTE MAGNÉTICO E VERDADEIRO
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AZIMUTE MAGNÉTICO E VERDADEIRO
Link: http://staff.on.br/~jlkm/magdec/
http://www.on.br/conteudo/modelo.php?endereco=servicos/servicos.html
Observatório
Nacional
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AZIMUTE MAGNÉTICO E VERDADEIRO
Declinação
negativa!!! Azimute
magnético está
deslocado para a
esquerda!!!
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AZIMUTE MAGNÉTICO E VERDADEIRO
Declinação = -22,22
NV
NM
AZ’AB = 125º15’05”
-22º13’12”
d = -22º13’12”
AZAB = 103º01’53”
A
AZ’AB
B
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AZIMUTE MAGNÉTICO E VERDADEIRO
Declinação = -22,22
NV
NM
AZ’AB = 125º15’05”
-22º13’12”
d = -22º13’12”
AZAB = 103º01’53”
A
AZ’AB
B
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AZIMUTE
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RUMO
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AZIMUTE E RUMO
RESUMO
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AZIMUTE MAGNÉTICO E VERDADEIRO
Declinação Magnética - Explicações da Tabela
A descrição completa da tabela aqui mostrada pode ser encontrada no site
do NGDC - National Geophysical Data Center de onde obtivemos o programa
base para o cálculo. Contudo, listamos abaixo o significado de cada coluna:
D Declinação em Graus e décimos
I Inclinação com respeito ao eixo de rotação em Graus e décimos
H Componente horizontal
X Componente norte
Y Componente leste
Z Componente vertical
F Intensidade total
As unidades de H a F são em nano Tesla (1 gauss = 100 000 nT).
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COORDENADAS RETANGULARES E
POLARES
No sistema de coordenadas cartesianas a posição de
um ponto fica definida mediante o par de valores, que
indica a distância de suas projeções a origem.
Y
Y
P
P
yp
α
O
xp
X
O
Dop
X
No sistema de coordenadas polares utiliza-se um
ângulo e a distância linear até o ponto.
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RELAÇÃO ENTRE COORDENADAS
RETANGULARES E POLARES
tgα =
x p − xo
y p − yo
 x p − xo 

α = arctg 

y
−
y
o 
 p
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COORDENADAS RETANGULARES E
POLARES
Assim para determinar o Azimute Verdadeiro de um
alinhamento,
basta
termos
as
coordenadas
cartesianas de 2 pontos.
X1 = 466.345,0
X2 = 466.364,0
Y1 = 9.197.891,0
Y2 = 9.197.906,0
 19 
α = arctg  
 15 
α = 51°42'35"
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EXERCÍCIOS
Transforme os rumos em azimute e vice-versa
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EXERCÍCIOS
Transforme os rumos em azimute e vice-versa
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EXERCÍCIOS
Você é o responsável técnico pela divisão de “sistemas
transmissores de sinais eletromagnéticos” de uma
grande empresa. A mesma foi contratada para implantar
quatro antenas com as seguintes características:
Painel 01 azimute = 45º 15’
Painel 02 azimute = 156º 30’
Painel 03 azimute = 230º 25’
Painel 04 azimute = 310º 20’
A bússola disponível na empresa só apresenta a
orientação em forma de rumo. Como você faria para
transformar os azimutes em rumos? Represente o
resultado nas figuras abaixo.
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EXERCÍCIOS
Painel 01 azimute = 45º 15’
Painel 02 azimute = 156º 30’
Painel 03 azimute = 230º 25’
Painel 04 azimute = 310º 20’
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EXERCÍCIOS
Sua empresa foi contratada para montar quatro painéis
de transmissão em uma antena de telefonia celular com
a seguinte característica:
Painel 01 rumo magnético = 45º 15’ NE
Painel 02 rumo magnético = 24º 30’ SE
Painel 03 rumo magnético = 40º 25’ SW
Painel 04 rumo magnético = 25º 20’ NW
A bússola disponível na empresa só apresenta a
orientação em forma de azimute. Como você faria para
transformar os rumos dados em azimute? Represente o
resultado nas figuras abaixo.
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EXERCÍCIOS
Painel 01 rumo magnético = 45º 15’ NE
Painel 02 rumo magnético = 24º 30’ SE
Painel 03 rumo magnético = 40º 25’ SW
Painel 04 rumo magnético = 25º 20’ NW
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EXERCÍCIOS
Sua empresa foi contratada para implantar uma antena
de transmissão no alto de uma colina com as seguintes
características.
- 15 km contados a partir do marco zero implantado no
centro da praça principal da cidade seguindo a
orientação de 30º NE.
Caso não houvesse formas visuais de localizar o ponto
de partida, como o técnico faria para voltar ao centro da
cidade?
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Métodos de Determinação do Norte
Verdadeiro
A determinação do Norte verdadeiro, fundamentada em
determinações astronômicas e utilizando o sistema GPS
ou um giroscópio, é mais precisa que a técnica que se
baseia na determinação do Norte magnético para uma
posterior transformação.
Esta técnica deve ser evitada, independente da precisão
solicitada, quando se aplica em locais onde existe
exposição de rochas magnetizadas que por ventura
possam induzir a uma interpretação errônea por suas
influências sobre a agulha imantada da bússola.
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REFERÊNCIAS
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• Orientação: rumo, azimute, declinação magnética. Aula 7 do Programa
Universidade à Distância da UFRN. Edilson Alves de Carvalho e Paulo César de
Araújo.