Cómo calcular la altura con sextante

Históricamente, medir las distancias entre los objetos celestes y marinos más allá del ojo desnudo ha se basó en instrumentos que aprovechan la Tierra en relación con esos objetos como planetas y estrellas. Al conocer 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.

Sextantes medir ángulos. Lo hacen reflejando los rayos de luz entrantes del entorno o los objetos que están estudiando, de modo que el ángulo del rayo de la luz entrante es igual al ángulo del rayo reflejado. Esto ocurre naturalmente en todos los casos de luz incidente sobre superficies debido a la naturaleza de la reflexión, pero, en En la práctica, el material y la densidad del espejo alteran ligeramente el ángulo en el que la luz sale del superficie.

Esto significa que puede utilizar dos espejos planos uno tras otro, de modo que la luz salga de ambos espejos con el doble de ángulo de incidencia. El sextante usa esto con el espejo índice y el espejo del horizonte para medir los 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 luz, un sextante puede decirle altitud relativa de un objeto lejano (conocido 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, puede determinar qué tan lejos está el objeto usando trigonometría.

Esto significa formar un ángulo recto entre el objeto desconocido, el objeto conocido y su propia posición, y usar el ángulo entre los dos objetos para determinar la longitud del lado del triángulo que representa la distancia a lo desconocido objeto. Históricamente, la gente usaba sextantes para medir distancias entre dos puntos cualesquiera 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.

La tecnología moderna proporciona una nueva forma de entender las cantidades que miden los sextantes. Las calculadoras sextantes 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 a la brújula portador.

Estas aplicaciones en línea también pueden corregir 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 proporcionarle la cantidad de distancias entre objetos que debe usar al realizar mediciones con un sextante. También ofrecen información sobre calculadoras que son más apropiadas para varios cálculos y métodos de calcular otras cantidades.

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 entra en un medio, que están involucrados en el sextante usar. Incluso puede tener en cuenta otros factores que pueden afectar las lecturas de un instrumento sextante en sí, como valores más precisos de la caída y el error de índice.

La primera 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 como se indica en el sextante y el cero graduado de la propia observación.

El sextante usa 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 cambiara el ángulo del índice en una cierta cantidad, su vista cambiaría al doble de esa cantidad en grados. Esto se debe a que cambiar el espejo del ángulo índice cambia los ángulos de incidencia y de reflexión que son parte del proceso de luz que rebota 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 en el horizonte si lo alineaste correctamente. Luego, puede leer el ángulo apropiado en la escala del sextante. Los grados se utilizan generalmente para distancias entre cuerpos celestes.

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

Como se discutió, los investigadores u otros profesionales que estudian los barcos en el mar y los objetos en el espacio necesitan las medidas precisas de los ángulos y 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 utilizan ahora tecnología como el GPS, los sextantes siguen siendo útiles para comprender datos históricos como el trabajo de investigación de científicos e investigadores como explorer Bartholomew Gosnold.

Dispositivos que investigan las características del océano, como los vagabundos, 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 en los primeros 1900. Cuando las tecnologías de dirección de radio comenzaron a verse más utilizadas en estas áreas de investigación, desplazaron a los sextantes y dieron lecturas más precisas de las trayectorias de los drifter.

Estas aplicaciones prácticas de sextantes se extienden a los equipos de topografía terrestre a proyectos que buscarían la ubicación de los embalses junto a los postes de sondeo para determinar las profundidades de las aguas. Junto con brújulas, ecosondas y otras herramientas, los investigadores históricos encontrarían sextantes útiles entre sus herramientas.

Otros errores en las lecturas del sextante pueden producirse 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 índice para alinear las imágenes correctamente a través del sextante.

El error lateral se debe a que el vidrio del horizonte 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.