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29/05/2024 by Instituto Superior de Navegación

Latitud y longitud (clase 4)

Viene de: La Luna (clase 3).

El sistema de coordenadas geográficas que utilizamos en la actualidad es un método basado en el trazado de líneas horizontales y verticales, las cuales forman sobre la superficie de la esfera terrestre un reticulado que se utiliza para posicionarse en cualquier punto del planeta. Si pudiésemos atravesar a la esfera terrestre con un plano perpendicular al eje de la misma, donde su intersección con dicha esfera genere un círculo máximo, quedará definido el “ecuador terrestre” .

Ecuador terrestre

A su vez, si continuásemos desplazando el plano antes mencionado a lo largo del eje terrestre, éste generará, en su intersección con el contorno de la Tierra, infinitos círculos menores paralelos al Ecuador. Así quedarán definidos los “paralelos”. Ahora bien, si intersectásemos a la esfera en sentido vertical con infinitos planos que contengan al eje terrestre, dicha intersección con la corteza de la Tierra dará lugar a infinitos círculos máximos llamados “meridianos”. Estos, a diferencia de los paralelos, convergerán en dos puntos llamados “Polo Norte” y “Polo Sur”. Por convención, se adoptó como primer meridiano al que pasa por la localidad inglesa de Greenwich, meridiano a partir del cual se puede ubicar a cualquier punto en la esfera, midiendo el ángulo central que se forma desde dicho meridiano hasta el punto en cuestión y que será de 0º hasta 180º, ya sea en sentido Este u Oeste. Esta coordenada recibe el nombre de “Longitud” (w).

Latitud y longitud terrestres

A su vez, tomando el Ecuador como plano de referencia, puede situarse una posición determinada midiendo el ángulo central que se forma respecto de dicho plano y hacia cualquiera de los polos, y podrá ser de 0º a 90º, ya sea en sentido Norte o Sur. Esta coordenada será la “Latitud” (j).

De esta forma, puede definirse perfectamente la posición del punto “A” (en el gráfico de la figura anterior), utilizando las coordenadas latitud y longitud. Éstas serán, como dijimos anteriormente, los respectivos ángulos centrales medidos desde el Ecuador (hacia el Norte) y desde el meridiano de Greenwich (hacia el Oeste). Podemos definir también a la “Latitud” como el arco de meridiano medido desde el Ecuador hasta el paralelo del observador, mientras que la “Longitud” será el arco de Ecuador comprendido entre el meridiano de Greenwich y el meridiano del observador.

El planeta Tierra quedará entonces dividido en dos mitades en sentido Norte – Sur, a partir de la línea del Ecuador. La semiesfera comprendida entre el Ecuador y el polo Sur será el “hemisferio Sur”, mientras que la mitad comprendida entre Ecuador y polo Norte llevará la denominación de “hemisferio Norte”. En sentido Este-Oeste, los hemisferios separados por el meridiano de Greenwich se llamarán “hemisferio Occidental” y “hemisferio Oriental”, respectivamente.

Continua en: Los cuatro problemas de la navegación (clase 5).

Darío G. Fernández
Director del ISNDF

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29/05/2024 by Instituto Superior de Navegación

El sistema solar y los planetas (clase 1)

Astronomía – Conceptos Básicos

Es de suma importancia que el Patrón de Yate posea al menos algunos conocimientos básicos de astronomía, ya que ella influye decisivamente en muchas de las cuestiones que hacen a la navegación. Como sabemos, el transcurrir del tiempo y las estaciones del año dependen de los movimientos de la Tierra, mientras que las mareas deben su actividad a las posiciones relativas de la Luna y el Sol. Veremos entonces algunos conceptos fundamentales:

El Sistema Solar – Los Planetas

El Sistema Solar esta compuesto por el Sol y nueve planetas que giran en torno a él con sus respectivos satélites, moviéndose dentro de una masa gaseosa llamada gas interestelar, dentro de la cual existe además una enorme cantidad de asteroides y cometas. Hacemos la aclaración que hemos incluido a Plutón, al que la astronomía ha dejado de considerar como planeta. El Sol posee aproximadamente el 99% de la materia total de todo el sistema, mientras que los planetas, satélites y asteroides, solo el 1% restante.

A lo largo del año, los planetas se mueven en torno al Sol describiendo órbitas elípticas. Podemos definir a una elipse como una especie de circunferencia ligeramente achatada y con dos focos ubicados en lados opuestos del centro, uno de los cuales es ocupado por el Sol. Por tal motivo, los planetas a lo largo de sus órbitas se acercan y se alejan de éste alternadamente. Esto fue descubierto por Johannes Kepler y expresado en sus tres famosas leyes.

Órbitas elípticas

Un planeta se encuentra en el “Afelio” cuando se ubica en la posición más alejada del Sol, mientras que en el “Perihelio” ocupará la posición más cercana.

Afelio Perihelio

Si nos alejásemos del sistema solar y ubicásemos nuestro punto de vista a una gran distancia por encima del polo norte terrestre, veríamos que todos los planetas se mueven en sentido antihorario alrededor del Sol. Este sentido de giro recibe el nombre de “directo”, mientras que a los movimientos rotatorios en sentido horario (siempre vistos desde el polo norte) se los denomina “retrógrados”.

Sentido directo y sentido retrógrado

Visto y considerando que el universo no tiene “arriba” o “abajo”, los sentidos de giro antihorario y horario, tienen relación directa con la posición desde donde se observe dicho movimiento (polo norte o polo sur terrestres), mientras que los sentidos de giro “directo” y “retrógrado” son independientes del punto de vista. Otra particularidad es que, salvo Venus y Plutón, todos los planetas giran sobre su propio eje (movimiento de rotación) en sentido directo, que es el mismo sentido de giro con el que cumplen su movimiento de traslación. Las órbitas descriptas por los planetas durante este último movimiento son prácticamente coplanares entre sí (guardan el mismo plano). La excepción es Plutón, cuya órbita tiene una inclinación respecto de la órbita terrestre de 17º.

Los planetas más cercanos al Sol reciben el nombre de “interiores o terrestres”, y son cuatro: Mercurio, Venus, Tierra y Marte. Los que se encuentran más alejados son los “exteriores o jovianos”. Estos son: Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno y Plutón. Reiteramos lo dicho anteriormente: si bien aquí se menciona como tal, la astronomía moderna ya no considera a Plutón como planeta. Los planetas interiores son de tamaño relativamente pequeño y su composición es mayormente de hierro y roca compacta (de ahí su denominación de “terrestres”). Los exteriores son de tamaño mayor y su naturaleza es gaseosa (hidrógeno, helio, etc.). De ahí su denominación de “gigantes gaseosos”.

El Sol, una estrella mediana, retiene a los planetas girando en torno de sí producto de la atracción gravitatoria que ejerce sobre estos. La fuerza centrífuga, generada por el movimiento de traslación, evita que estos colapsen colisionando contra el Sol. Para que el movimiento se cumpla, ambas energías (centrífuga y gravitatoria) se encuentran perfectamente equilibradas en cada uno de los planetas. En la siguiente figura pueden apreciarse las posiciones relativas de los planetas entre sí durante su traslación alrededor del Sol. Debe aclararse que la imagen no guarda proporción alguna respecto de sus tamaños ni de sus distancias entre sí.

Posiciones relativas de los planetas

Continua en: La Tierra (clase 2).

Darío G. Fernández
Director del ISNDF

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29/05/2024 by Instituto Superior de Navegación

Curso de Timonel: la distancia y la posición (clase 45)

Viene de: Curso de Timonel: Compás, Declinación magnética y desvío del compás (clase 44).

La distancia

Para la medición de distancias en el mar se utiliza la Milla náutica. Se define como “Milla náutica” o “Milla marina” al equivalente a 1’ (un minuto) de latitud. Si hiciésemos los cálculos correspondientes del perímetro terrestre y luego lo dividiésemos por 360°, obtendríamos la distancia equivalente a 1° de latitud. Esta distancia dividida por 60 arrojará como resultado que un minuto de latitud equivale a 1.852 metros.

1 Mn = 1’ = 1.852 m

Sabiendo esto podríamos ahora conocer el valor en metros de cualquier distancia en la carta, simplemente trasladando esa distancia a la escala de latitudes y obteniendo su valor en minutos. Posteriormente, solo restaría multiplicar dicho valor por 1.852. Si no es preciso trasladarlo a metros, el valor obtenido en minutos será el equivalente en millas náuticas. Ejemplo: Con un compás de punta seca o algún otro elemento similar, se toma la distancia entre los puntos “A” y “B” y se traslada a la escala de las latitudes (como observamos en la siguiente figura). En este caso en particular, el resultado obtenido es una distancia de 1,2 Millas náuticas (1,2’).

Distancia millas náuticas

Es de suma importancia que dicha medida sea trasladada al sector de la escala más cercano a la latitud del lugar ya que, como habíamos visto con anterioridad, la escala de latitudes no es simétrica sino que se acorta hacia el Ecuador y se extiende hacia los polos.

La distancia recorrida será el producto entre la velocidad y el tiempo:

D=Vxt

Puede calcularse la velocidad a la que navega una embarcación despejando “V” en la fórmula:

V=D/t

Como vimos anteriormente, “D” se mide en millas náuticas y “t” en horas, con lo que queda definida la unidad de velocidad: el nudo.

1 Nudo = 1 Milla náutica / hora

Otras unidades para medir distancia:

1 cable = 185,2 m 1 braza = 1,85 m 1 pie = 30,5 cm

El instrumento que se utiliza a bordo para medir velocidad es la corredera. Este instrumento está provisto de una hélice que se coloca en el casco bajo la línea de flotación y que, por medio de una conexión eléctrica, envía una señal al instrumento que se instala a bordo. A mayor cantidad de vueltas de la hélice, mayor será la velocidad registrada.

Corredera Náutica

Las correderas más modernas cuentan con una “memoria” que puede acumular la distancia recorrida, evitando de este modo el hacer los cálculos de la velocidad en función del tiempo. Hasta no hace mucho tiempo y aún hoy, se encuentran funcionando algunos sistemas de correderas mecánicas. En estos, el movimiento de la hélice es transmitido a una aguja sobre una escala graduada por intermedio de un sistema de engranajes.

La posición

El cálculo de la posición de un barco en alta mar o alejado de la costa, es una tarea que requiere de toda la habilidad del capitán de cualquier tipo de embarcación. Debe contar, para ello, no sólo con los conocimientos adecuados sino también con los instrumentos y herramientas de dibujo imprescindibles a bordo. La utilización de cartas náuticas actualizadas de las zonas a navegar, así como la permanente atención al cálculo y trazado de la situación del buque, a intervalos regulares, redundará en el éxito de la travesía.

Si bien en la actualidad se cuenta con métodos electrónicos de alta precisión (GPS) para los que no se requieren cálculos ni trazados, el navegante experimentado sabe que el uso de las cartas náuticas y los métodos tradicionales no deberían ser descartados en ningún momento. Aunque la tecnología nos brinde en la actualidad la posibilidad de obtener posiciones con un grado de exactitud asombroso, el uso de los métodos convencionales (graficar la posición en la carta náutica en forma periódica) apoyándose a su vez en la navegación electrónica es la forma más segura de llevar la navegación.

El método a emplear cuando se navega fuera del alcance de la costa, consiste en graficar sobre la carta el rumbo al que se navega y la distancia que se recorre a intervalos regulares. Este sistema se conoce con el nombre de navegación por estima.

Continua en: Curso de Timonel: navegación por estima (clase 46).

Darío G. Fernández
Director del ISNDF

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29/05/2024 by Instituto Superior de Navegación

Curso de Timonel: Compás, Declinación magnética y desvío del compás (clase 44)

Viene de: Curso de Timonel: Conceptos sobre navegación (clase 43).

El compás

La tierra constituye una gran masa que se comporta como un imán de enormes proporciones. Si bien no es motivo de este curso el estudio minucioso de la teoría del magnetismo, es interesante resaltar algunos conceptos básicos.

En todo imán existen dos polos magnéticos: Norte y Sur. De este último emanan las líneas de fuerza que se dirigen hacia el Polo Norte y que conforman un campo magnético alrededor de dicho imán. Este campo magnético es el responsable de la fuerza de atracción ejercida respecto de algunos elementos metálicos (hierro). Es importante destacar que la fuerza de atracción se generará entre elementos cuya configuración Norte-Sur sea opuesta: polos de distinto signo se atraen y polos de igual signo se repelen. La tierra, al ser un gran imán, se comporta de idéntica forma. Las líneas de fuerza que salen del Polo Sur y se dirigen al Polo Norte serán los meridianos magnéticos. El compás magnético, instrumento indispensable a bordo, es el elemento que sirve para “medir” el ángulo al que apunta la proa del barco respecto del Norte magnético (rumbo magnético). El principio de funcionamiento de todo compás magnético es muy sencillo y se basa en las propiedades magnéticas de la tierra.

Magnetismo de los polos: Norte-Sur

Consiste en un imán que se orienta en sentido N-S con el meridiano magnético del lugar y puede mover solidariamente una aguja o una escala graduada, dependiendo en cada caso del tipo de compás y de su construcción. Los compases que se utilizan en la actualidad constan de una “rosa de los vientos”, graduada de 0° a 360° y montada sobre una estructura cardánica que le permite girar libremente pese a las oscilaciones del barco. En la rosa de los vientos vienen fijados los imanes directrices, que actuarán orientándola con el meridiano magnético del lugar.

Meridianos Magnéticos

En realidad, la rosa permanecerá inmóvil respecto del Norte magnético y será el barco el que se moverá en torno a ella, variando así la lectura. Todo el conjunto va sumergido en un medio líquido (glicerina, aceite, agua con alcohol, etc.) contenido en un receptáculo que se denomina “mortero”. La lectura del rumbo se realiza sobre una marca que posee el compás llamada “línea de fe”.

Compás Magnético

Como habíamos visto con anterioridad, el compás nos permite saber a qué rumbo navega nuestra embarcación, pero existe un pequeño problema: el Polo geográfico y el Polo magnético no son coincidentes. Esto traerá como consecuencia que si pretendiésemos trasladar a la carta la lectura del compás, el resultado sería erróneo, ya que en la carta se encuentra graficado el Norte verdadero (geográfico) mientras que el compás se orientará con el Norte magnético.

Declinación magnética

Se conoce con el nombre de declinación magnética a la diferencia en grados que existe entre el Norte magnético y el Norte verdadero o geográfico, y no es ni más ni menos que el ángulo formado por el meridiano magnético y el meridiano geográfico del lugar. Es importante destacar que la declinación magnética variará según el lugar del globo terráqueo donde se mida, y diferirá además en función del paso del tiempo para un mismo lugar. Esta información viene dada en las cartas náuticas, más exactamente en la rosa de los vientos que cada carta trae impresa.

El valor de la declinación magnética se expresa en grados, minutos y segundos. A los efectos del cálculo, se considera positiva cuando el meridiano magnético se encuentra al Este del geográfico (declinación Este) y negativa cuando el meridiano magnético se encuentra al Oeste del geográfico (declinación Oeste). Como dijimos anteriormente, el valor de la declinación magnética se obtiene de la rosa de los vientos de las cartas náuticas de la zona, para el año de edición de dichas cartas. En la rosa de la siguiente figura puede leerse:

Rosa de los vientos

6o 18’ W 2000 (8’ W)
Donde:
• 6o 18’ es el valor de la declinación del lugar.
• “W” significa que la declinación es Oeste (negativa).
• 2000 es el año para el que se establece esa declinación.
• (8’ W) es la variación anual que sufre la declinación.

Ejemplo: Queremos calcular el valor de la declinación magnética para el año 2005.

1. Si la declinación varía 8’ al año, en cinco años (2000 a 2005) variará 40’ al Oeste (8’ x 5 años).
2. Como la declinación magnética es “W” decimos que es negativa al igual que la variación anual.
dm= – 6o 18’ – 40’ = – 6o 58’
3. La declinación magnética para el año 2005 será de 6o 58’ W

El valor de la declinación magnética es de suma importancia para poder trasladar a la carta náutica el rumbo que se lee en el compás así como, a la inversa, poder obtener el rumbo al que se necesita navegar de la carta náutica para luego ordenar al timonel el rumbo al que debe gobernar la embarcación.

En el esquema de la próxima figura se ha graficado al Norte verdadero (Nv) hacia arriba (tal como aparece en la carta náutica) y al Norte magnético (Nm) al Este del verdadero. La diferencia angular entre ambos nortes (verdadero y magnético) será en definitiva la Declinación magnética (dm). Al ángulo formado entre el Norte verdadero y la dirección real del barco lo llamaremos “Rumbo verdadero” (Rv), mientras que al ángulo formado entre la dirección del barco y el Norte magnético se lo llamará “Rumbo magnético” (Rm). Téngase en cuenta que, como dijimos anteriormente, el valor del rumbo obtenido con nuestro compás de navegación (magnético) debe previamente convertirse a verdadero antes de ser graficado en la carta. Para ello recurriremos a la fórmula obtenida en el gráfico de la siguiente figura.

Declinación magnética

Ejemplo: Supongamos que navego a un rumbo magnético de 90° en una zona donde la declinación magnética es de 15° W. ¿Qué rumbo debo trazar en la carta? (vea la próxima figura)
Rv = Rm + dm Rv = 90° + (- 15°) Rv = 90° – 15°
Rv = 75°

valor-declinacion-magnetica

Todo esto sería relativamente sencillo de no ser por un pequeño detalle: el desvío del compás.

Desvío del compás

Dado que existe en todas las embarcaciones diversa cantidad de elementos metálicos ferrosos, estos pueden influir directamente sobre la medición que efectúa el compás magnético e inducir al error. El ángulo que separa el Norte magnético del Norte que indica el compás será lo que llamamos “desvío del compás”. Éste, al igual que la declinación magnética, tendrá signo positivo si el desvío es al Este del Norte magnético y será negativo si la desviación es al Oeste.

Es de suma importancia, a la hora de instalar un compás, el hacerlo en algún sector del barco lo más alejado posible de elementos metálicos que puedan llegar a interferir en su lectura. No obstante, una vez hecho esto, el mismo debe compensarse con personal especializado, a fin de eliminar los desvíos que pudiera tener. Vale aclarar que la magnitud del desvío del compás no es constante y dependerá del rumbo que lleve la embarcación en determinado momento. Así, para un rumbo de 90° el compás puede tener un desvío de -2o y para un rumbo de 120° un desvío de +1o.

Una vez instalado y compensado el compás, es conveniente levantar una tabla de desvíos, en donde se detallarán los desvíos observados para cada rumbo seguido. Esta tarea es llevada a cabo por lo general por el mismo personal que instala y compensa el compás magnético.

Tabla de desvíos

El desvío del compás debe ser tenido en cuenta en los cálculos de rumbo antes de llevar el mismo a la carta o de ordenarle un rumbo al timonel. En adelante, al rumbo que indicará el compás en su lectura lo llamaremos Rumbo compás (Rc).

valores-declinaciones-magneticas

Ejemplo: Si luego de trazar la derrota ideal para llegar a determinado puerto, llego a la conclusión de que debo navegar a un rumbo verdadero de 60°, en una zona donde la declinación magnética es de 20° W y mi compás tiene un desvío para ese rumbo de + 12°, ¿qué rumbo deberé ordenarle al timonel?

Declinación Magnética

Rv=Rc+dc +dm Rc = Rv – dc – dm
Rc = 60° – (- 20°) – (+ 12°) Rc=60°+20°-12°
Rc = 68°

El cálculo puede también hacerse unificando los valores de desvío del compás y declinación magnética, calculándolos previamente por separado. En este caso hablaremos de variación total.
Rv=Rc+dc+dm Vt=dc+dm Rv=Rc+Vt

Continua en: Curso de Timonel: la distancia y la posición (clase 45).

Darío G. Fernández
Director del ISNDF

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29/05/2024 by Instituto Superior de Navegación

Curso de Timonel: Conceptos sobre navegación (clase 43)

Viene de: Curso de Timonel: Cartas Náuticas (clase 42).

Todo navegante que desee llevar a buen destino su embarcación debe lidiar permanentemente con cuatro cuestiones básicas. Estas cuestiones conforman lo que llamamos los cuatro problemas de la navegación. Estos son:

  • La dirección: Es el rumbo al que se debe gobernar el barco para llegar a destino.
  • La distancia: Es el trayecto recorrido por el barco al rumbo dado.
  • La posición: Es la situación geográfica en la que se encuentra la embarcación.
  • La profundidad: Si bien técnicamente se conoce con el nombre de “sondaje”, cuando hablamos comúnmente de profundidad hacemos referencia a la cantidad de agua que el barco tiene por debajo de su quilla, y su conocimiento resulta imprescindible para saber por qué zonas no se puede navegar.

Los cuatro problemas de la navegación plantean permanentemente al navegante distintos interrogantes: ¿Hacia dónde voy? ¿A qué velocidad me desplazo? ¿Dónde estoy? ¿Qué profundidad hay?. Es sobre todas estas inquietudes que trabajaremos en estas clases del curso.

El rumbo

Rumbos navegación N S E W

Podemos definir como rumbo al ángulo formado entre la dirección a la que se desplaza la embarcación y la dirección al Norte. Tomando como punto de partida el ángulo 0°, que coincidirá con la línea del meridiano del lugar en dirección al Polo Norte, el rumbo será entonces cualquier ángulo de 0° a 360° en el sentido de las agujas del reloj. Definiremos entonces a los cuatro puntos cardinales como:

  • Norte (N): 0° o bien 360°.
  • Este (E): 90° respecto del Norte.
  • Sur (S): 180° respecto del Norte.
  • Oeste (W): 270° respecto del Norte.

Las líneas N-S y E-W dividen a la rosa de los vientos en cuatro cuadrantes, contando el primero desde el Norte y en sentido horario. A su vez, cada cuadrante puede subdividirse en dos por las líneas NE-SW y NW-SE. En base a la definición de rumbo, puede establecerse que la dirección o rumbo al que navegamos será fácilmente graficable, en la carta náutica, si conocemos el ángulo con el que se desplaza nuestra embarcación respecto del Norte y si contamos con los elementos de dibujo necesarios para la medición y el trazado. Al trazado del rumbo sobre la carta náutica lo llamaremos “Rumbo verdadero” (Rv).

Los elementos de dibujo que se utilizan para trazar rumbos, transportarlos, medir distancias y luego graficarlas sobre la carta son los siguientes:

Trazar Rumbos Navegacion

  • Compás de punta seca
  • Reglas paralelas
  • Talco
  • Escuadra transportador

Para medir un rumbo determinado utilizando las reglas paralelas se procede de la siguiente manera:

Medir rumbos determinados reglas paralelas

  1. Se coloca la regla de manera tal que su borde superior coincida con la línea del rumbo que se quiere medir.
  2. Se abre la parte inferior de la misma hasta que la marca central que ésta tiene coincida con cualquier meridiano de la carta. Generalmente esta marca viene indicada con la letra “S” (Sur).
  3. Se cierra completamente la regla llevando la parte superior hacia la inferior. Donde el meridiano (coincidente con la marca “S”) corta a la escala graduada que está impresa sobre la parte superior de la regla, allí se efectúa la lectura.

El procedimiento hasta aquí descripto se utiliza para obtener de la carta náutica el rumbo al que se desea navegar. A los efectos de trazar en ella un rumbo determinado, el modo de proceder será el inverso. El método para la medición o el trazado de ángulos, utilizando el talco o las escuadras, es sumamente sencillo y no requiere de explicaciones adicionales. El compás de punta seca tiene como finalidad la de medir y trasladar distancias, tema que se tratará más adelante.

A modo de ejemplo graficaremos en la carta náutica un rumbo verdadero de 45° a partir de un punto cualquiera. Para ello, utilizando alguno de los elementos vistos anteriormente, trazamos una línea con un ángulo de 45° respecto del Norte verdadero, o sea de cualquier meridiano de la carta.

Trazar rumbos verdaderos

A fin de trazar sobre la carta el rumbo al que navegamos, sólo resta averiguar a que dirección se desplaza nuestro barco. Para ello recurriremos a un instrumento llamado compás de navegación.

Continua en: Curso de Timonel: Compás, Declinación magnética y desvío del compás (clase 44).

Darío G. Fernández
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