sábado, 22 de agosto de 2015

Uso da bússola e medição de parâmetros de rocha

Como usar uma bússola
         
A bússola é um ímã, assim como o planeta Terra. Todo ímã tem um pólo norte e outro sul, sendo que os opostos se atraem. Por isso, o pólo norte magnético da bússola (ponteiro pintado) aponta para o pólo sul magnético do planeta que, por coincidência, está perto do pólo norte geográfico da Terra.

"Algumas pessoas não sabem que a Terra é um ímã. Só que o pólo sul magnético do planeta fica perto do pólo norte geográfico. É por isso que a bússola está sempre apontando para o norte", explicou o professor de Física Bassam Ferdinian.
          
Que tipo de bússola?
       Vamos nos restringir às bússolas de geólogo.
A bússola de Geólogo
A bússola de Geólogo é um aparelho usado para atividades de campo mais técnicas como: Geologia, Engenharia Civil, Geomorfologia e Espeleologia.
Ela é a combinação de vários aparelhos: bússola, clinômetro, prumo, nível.


Uma bússola sempre aponta para o Pólo Norte?
        Respostas corretas poderiam ser: Sim! ; Nem sempre!; Quase nunca!
        Depende apenas de qual Norte estamos falando, de que bússola temos, e de onde estamos.  Vamos entender?
        A bússola eletrônica de um GPS e alguns modelos de bússolas eletrônicas (se assim configuradas) podem apontar para o Norte, pois elas podem se orientar por uma rede de satélites.  Já as bússolas magnéticas (e uma boa parte das eletrônicas),  não.  Aliás,  antes disso, devemos entender que existem mais de um Norte.
·         1.        Norte Verdadeiro (TN) - Posição geográfica da interseção do eixo de rotação da terra, com a superfície no hemisfério Norte. Este é o Norte Geográfico.
·         2.        Norte Astronômico (AN)  Aponta para a estrela Polar visível no hemisfério Norte. Tem um desvio de aproximadamente 0.7º em relação ao Norte Verdadeiro
·         3.        Norte Magnético (MN)  Ponto de convergência das linhas do campo magnético da terra. Tem um desvio de 10º para Leste.
·         4.        Norte da Bússola (CN)  É a direção da reta tangente à linha do campo magnético da localidade.  Complicado? Bem a explicação mais simples,  é a seguinte:  as linhas de  um campo magnético são curvas, como naqueles ímãs dos livros de segundo grau.  Mas para piorar,  no caso da Terra, elas são tortas,  e a agulha da bússola se mantém alinhada com esta linha de campo.  Os erros podem variar de 0 até algo perto de 35º,  muda com a latitude, longitude, altitude, e com a ocorrência de anomalias magnéticas. (???)  Calma, vamos entender isso logo adiante.

Uma dúvida sobre polaridade
        Se a Física ensina que em magnetismo pólos iguais se repelem, como é que a ponta Norte da agulha aponta para o Pólo Norte?  Será que os pólos da Terra tem nome trocado, ou são os pólos da agulha que tem os nomes trocados?   Nenhum dos dois.          Por convenção,  foi chamado de Pólo Norte Magnético aquele que ficava perto do Pólo Norte Geográfico.  A agulha da bússola é um magneto,  e por convenção, leva o nome de Norte a extremidade de um magneto que aponta  para o Norte.  Tudo claro agora?

Para fins de cartografia e orientação, qual o Norte interessa?
        Sem dúvida, o Norte Verdadeiro ou seja o Geográfico.  Por convenção,  o alinhamento vertical dos mapas aponta sempre para o Norte Verdadeiro.

Declinação Magnética
        Para que uma bússola possa apontar para o Norte Verdadeiro,  é necessário fazer uma correção em seu círculo graduado. O valor em graus desta correção,  é chamada “Declinação Magnética”. 
        Por que declinação e não inclinação?   Simples,  quem criou o termo foram pessoas do hemisfério norte, onde o campo magnético desvia-se para Oeste, e por isso devem-se subtrair do Azimute alguns graus para fazer a correção.  Por isso eles declinam a medida.  Nós aqui acrescentamos alguns graus ao Azimute, mas (sempre querendo concordar com os primos do Norte), usamos o mesmo termo “declinar”.

Vale a pena o trabalho de declinar a bússola?
        A tabela abaixo mostra a diferença em graus entre o Norte Verdadeiro e a Direção apontada pela bússola.  Esta diferença é a declinação a ser aplicada para diferentes regiões do globo.  É comum, e errado pensar que a declinação é a diferença entre o Norte Verdadeiro e o Norte Magnético.  Se fosse assim, ela seria constante para  qualquer lugar do planeta.
Localidade
Coordenadas
Declinação
Sydney - Austrália
34.0ºS 151.5ºE
13 ºE
Anchorage - USA
61.5ºN 150.0ºW
23 ºE
Buenos Aires - Argentina
34.5ºS 058.0ºW
06 ºW
Montreal - Canadá
45.5ºN 073.5ºW
16 ºW
Los Angeles - USA
34.0ºN 118.5ºW
14 ºE
Perth - Austrália
32.0ºS 116.0ºE
02 ºW
Rio de Janeiro - Brasil
23.0ºS 043.0ºW
21 ºW
São Petersburgo - Rússia
60.0ºN 030.5ºE
08 ºE
Ostrov, Bennetta, New Siberian Islands
77.0ºN 148.0ºE
11 ºW
        * Usando o modelo IGRF95 para a data de 1998, ignorando as anomalias.

Ok, só não entendi a legenda da tabela!
        De tempos em tempos, são levantados dados de campo,  e feitos modelos matemáticos que calculam a declinação para uma localidade em um determinado ano.  O IGRF95 é o modelo hoje em vigor. Esta tabela foi obtida segundo cálculos deste modelo.

Ótimo,... mas e as “Anomalias” ?
        O campo magnético da terra não é fruto apenas da  “materiais ferromagnéticos” que a constituem.  Ele é gerado principalmente por correntes subterrâneas de magma complexas, formando vórtices,  e cada um destes vórtices (redemoinhos de lava) provocam a formação de um dipolo magnético.  Estes dipolos tem intensidade diferente, orientação diferente, e são variáveis ao longo do tempo.  Além disso,  o Vento Solar interfere deformando o campo magnético da terra. Como se não bastasse,  ainda podem existir depósitos de minérios ferromagnéticos que também influem localmente.  No geral,  o campo é relativamente bem orientado, mas em alguns lugares (Ex: Triângulo das Bermudas),  este erro é enorme e relativamente dinâmico. A tabela acima,  apresenta medidas genéricas, e não se responsabiliza por anomalias locais. 

A carta abaixo mostra através de curvas isogônicas, qual a declinação magnética em cada ponto do globo.
Por exemplo,  a linha de valor -28º  que passa sobre o sertão do nordeste brasileiro, indica que ao usar a bússola em qualquer ponto na proximidade desta linha, a bússola deverá ser declinada em 28º para Oeste.  Beleza?!




Mas a minha caminhada não é no Nordeste.  Como saber a declinação correta?
        Hoje, você visita um site da internet onde existe uma interface onde você informa a localidade, a Latitude, a Longitude  e o ano para o qual você quer a declinação.  O Observatório Nacional oferece este serviço. 
Acesse: http://www.on.br/conteudo/modelo.php?endereco=servicos/servicos.html

Aí,  você resolveu economizar uma grana e comprar sua bússola no exterior...
        Cuidado! Principalmente com as bússolas de geólogo, pois com estas, queremos e esperamos que sejam precisas. Saiba que uma bússola tem que ser balanceada para a latitude onde ela vai trabalha. O vendedor deverá remeter a bússola para o fabricante, para que eles calibrem a agulha.
        Na fábrica, eles colocam um peso na ponta Sul  (no nosso caso),  para que ela fique equilibrada.  A intensidade deste peso depende da sua latitude. Se não fizer isso, a agulha não vai ficar equilibrada sobre o eixo central.
        Bússolas geográficas,  são mais baratas,  e são construídas para funcionarem mais ou menos bem entre os trópicos.

Ok, já sei que tenho que calibrar e declinar a bússola, e que correção aplicar.  Mas como é que se declina a bússola?
        As bússolas Brunton mais modernas, bem como as Silva 15 (Ranger), Suunto MC-1, e Nexus N15 possuem um parafuso de ajuste.  Este parafuso de ajuste, ligado a um sistema de engrenagem,  faz o disco de azimute girar,  ou então um fundo de acrílico girar.  Isto facilita muito,  pois as linhas meridianas marcadas no disco de acrílico podem ser alinhadas com os meridianos do mapa.
        Conclusão:  Se for comprar uma bússola, certifique-se de que ela tenha o parafuso para ajuste de declinação.

Usando a bússola para orientar um mapa
        As próximas instruções devem, se possível, serem seguidas com um mapa e a bússola em mãos. Vai facilitar muito o entendimento do texto.


A função mais básica de uma bússola em uma caminhada, é orientar corretamente o mapa. 
Portanto, para orientar o mapa, precisamos da direção do Norte Geográfico, ou seja, de uma bússola que o indique.

Usando a bússola de geólogo, repouse-a declinada sobre o mapa, fazendo o eixo longitudinal dela (da lingüeta) coincidir com o meridiano. Então gire o mapa até que a ponta "N" da agulha coincida com o Zero da escala. Neste ponto o mapa estará orientado.  Na figura ao lado, temos a bússola declinada de 19ºW,  e o mapa deve ainda ser girado para a esquerda até que a       agulha "N" coincida com o Zero da escala.



      

Extraindo uma direção para caminhar
        É normal você identificar sua posição, orientar o mapa, e visar um ponto que você quer atingir. Neste caso, você vai querer saber qual a direção (Azimute) em que você deve caminhar para ir direto ao ponto.
        Para isso, antes de orientar o mapa, identifique no mapa sua posição atual e seu ponto de destino.  No mapa abaixo, imagine que você está na Faz. Brumado (pertinho da estrada), e quer caminhar até o pico da Pedra Aguda. 




     
 Achou?  Legal!  Use a régua de acrílico da bússola, e com um lápis, faça um traço que una estes pontos (traço vermelho). Se achar necessário, trace uma reta paralela ao meridiano, pois esta indica a direção norte no mapa (traço azul).  Coloque a bússola sobre o mapa, de preferência, com o eixo central sobre a sua posição atual.  Gire o mapa até que ele esteja corretamente orientado (até que a ponta "N" da agulha coincida com o Zero da escala).  



       
     Olhando o ponto onde a linha que você riscou (linha vermelha), intercepta o círculo graduado da bússola, você poderá ver a direção a ser tomada (260º com o Norte, medido no sentido horário).   Agora, agora guarde o mapa, e com a bússola na mão, gire a bússola até que a agulha "N" aponte para o ângulo 260º no círculo graduado. Neste ponto, a lingüeta (mira) da bússola, estará apontando para o Pico da Pedra Aguda.  À medida do possível, caminhe nesta direção, sempre de olho na bússola. Se estiver com a bússola geográfica, siga na direção apontada pela seta vermelha gravada no acrílico. 
        Acontece que a bússola (que é parente do GPS), adora indicar o pior caminho. Com isso, você de vez em quando, vai ter que sair da direção correta para desviar de algum obstáculo (morro, pântano, espinheiro, abismo, etc.)  Ao fazer um desvio significativo, ou depois de caminhar um bocado, você deve reavaliar a direção.  Veja que a direção era correta, para quem estava lá na sede da Fazenda.  
        No nosso exemplo, tem um morro no caminho (aquele cujo pico está na cota de 997 m).  Claro que você desviou, provavelmente pela esquerda.  Quando você optou por fazer este desvio, você deverá novamente reavaliar a direção.  Veja no mapa abaixo, o caminho pontilhado verde, é o que você caminhou,  e a reta verde, é sua nova direção.


        
      Vemos agora que o Azimute deixa de ser 260º para 275º.   Ah!  desculpe a mancada, a reta que indica o norte traz o nome NM (Norte Magnético), quando na verdade é o NG (Norte Geográfico). 
      Acho que agora ficou claro, porque muita gente se perde navegando com bússola.  A direção tem que ser constantemente reavaliada!
        Veja que talvez não fosse necessário, visto que o Pico da Pedra Aguda deve ser bem visível, e está próximo (cerca de 4km).  Mas ele poderia ser uma depressão,  um encontro de rios, uma caverna, ou qualquer outro ponto menos evidente.

Texto obtido em: http://www.geomundo.com.br/geografia-30154.htm. Acesso em: 07/5/2014.

Agora que você se inteirou do uso da bússola, aprenda a usá-la em geologia estrutural. Clique em: como medir parâmetros de rocha.

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