Historicamente, medir as distâncias entre objetos celestes e marinhos além do olho nu tem contava com instrumentos que tiram proveito da Terra em relação a objetos como planetas e estrelas. Conhecendo os princípios básicos da geometria e da física, os estudiosos inventaram ferramentas como o sextante para medir a distância angular entre esses objetos. É aí que entram os sextantes.
Princípio Sextante
Sextantes medir ângulos. Eles fazem isso refletindo os raios de luz que chegam do ambiente ou dos objetos que estão estudando, de modo que o ângulo do raio da luz que entra seja igual ao ângulo do raio refletido. Isso ocorre naturalmente em todos os casos de incidência de luz em superfícies devido à natureza da reflexão, mas, em prática, o material e a densidade do espelho alteram ligeiramente o ângulo em que a luz deixa o superfície.
Isso significa que você pode usar dois espelhos planos em sucessão um com o outro, de modo que a luz saia de ambos os espelhos com o dobro do ângulo de incidência. O sextante usa isso com o espelho índice e o espelho do horizonte para medir ângulos entre o horizonte e um objeto visível, como uma nave no mar ou um planeta no sistema solar.
Ao medir essas mudanças nos ângulos de luz, um sextante pode dizer a você o altitude relativa de um objeto distante (referido como objeto "desconhecido") em relação ao horizonte ou outro objeto com uma altitude que você já conhece, como a altitude do sol de um almanaque. Como a altitude representa a linha que cruza com a Terra, você pode determinar a que distância o objeto está usando a trigonometria.
Isso significa formar um ângulo reto entre o objeto desconhecido, o objeto conhecido e sua própria posição, e usar o ângulo entre os dois objetos para determinar o comprimento do lado do triângulo que representa a distância até o desconhecido objeto. Historicamente, as pessoas usariam sextantes para medir distâncias entre dois pontos quaisquer na superfície da Terra. Ao lidar com objetos no mar, você pode medir o ângulo de diferença entre dois objetos girando o sextante de lado.
Calculadora de Sextante
A tecnologia moderna fornece uma nova maneira de entender as quantidades medidas dos sextantes. Calculadoras sextantes online, como a da Nautical Calculators, usam a localização do observador por latitude e o ângulo em que você observa algum corpo celeste para determinar o erro devido à bússola O portador.
Esses aplicativos online também podem correto para outros fatores como a temperatura do ar e pequenas variações na curvatura da Terra. Isso torna seus cálculos mais precisos.
Usando um Almanaque Náutico pode fornecer o número de distâncias entre objetos para usar ao realizar medições usando um sextante. Eles também oferecem informações sobre calculadoras que são mais adequadas para vários cálculos e métodos de cálculo de outras quantidades.
Outras quantidades úteis
Isso inclui o azimute, a direção de um objeto celestial do observador na superfície da Terra e o ângulo de refração, o processo pelo qual um ângulo se desvia quando entra em um meio, que está envolvido no sextante usar. Você pode até levar em conta outros fatores que podem atrapalhar as leituras de um instrumento sextante em si, como valores mais precisos do mergulho e erro de índice.
O primeiro é uma medida do ângulo entre o plano horizontal através do olho do observador e o plano através do horizonte visível da localização do observador. O último é a diferença entre o zero denotado no sextante e o zero graduado da própria observação.
Aparelho Sextante
O sextante usa dois espelhos em combinação um com o outro. Quando você olha através de um sextante, você pode ver um espelho indicador, um dos espelhos que permite que parte da luz passe e muda com base no ângulo do espelho. Se você deseja determinar a localização dos objetos ao navegar pelos oceanos, pode olhar para o horizonte como um ponto fixo através deste espelho. O espelho do horizonte fica na frente de parte de sua visão que funciona com o espelho índice neste efeito de espelho duplo.
Se você alterasse o ângulo do índice em um determinado valor, sua visão mudaria o dobro desse valor em graus. Isso ocorre porque a mudança do espelho angular muda os ângulos de incidência e de reflexão que fazem parte do processo de reflexão da luz sobre ele.
Alinhando o sextante ao longo do horizonte, é possível observar a mudança do raio de luz ao mudar o ângulo ao olhar para objetos a grandes distâncias. Quando você olha pela ocular do sextante, as imagens dos objetos devem ficar no horizonte se você o alinhar corretamente. Então, você pode ler o ângulo apropriado na escala do sextante. Graus são geralmente usados para distâncias entre corpos celestes.
Sextantes são conhecidos por seus precisão. O material e o design dos sextantes podem livrá-los de fontes de erros que, de outra forma, prejudicariam as medições dos sextantes. Os sextantes de metal em particular não precisam lidar com questões de refração, achatamento (uma medida de curvatura) da Terra e tabulação de dados.
Aplicações Práticas de Sextante
Conforme discutido, pesquisadores ou outros profissionais que estudam embarcações no mar e objetos no espaço precisam das medidas precisas dos ângulos e distâncias que observam. Isso ajuda a navegação através dos oceanos, e os sextantes foram historicamente importantes para fazer esses cálculos durante a navegação.
Embora os métodos de navegação modernos agora usem tecnologia como GPS, os sextantes ainda são úteis para compreender dados históricos, como o trabalho de pesquisa de cientistas e pesquisadores como o explorer Bartholomew Gosnold.
Dispositivos que investigam características do oceano, como derivadores, ferramentas que medem a corrente e outras características como temperatura e salinidade, teriam suas localizações registradas com precisão usando as características dos sextantes no início 1900. Quando as tecnologias de direção de rádio começaram a ser cada vez mais usadas nessas áreas de pesquisa, elas deslocaram os sextantes e deram leituras mais precisas das trajetórias dos derivadores.
Essas aplicações práticas do sextante estendem-se a equipamentos de levantamento topográfico para projetos que procuram a localização de reservatórios ao lado de postes de sondagem para determinar a profundidade das águas. Ao lado de bússolas, sondas de eco e outras ferramentas, pesquisadores históricos encontrariam sextantes úteis entre suas ferramentas.
Erros em leituras de sextante
Outros erros nas leituras de sextante podem ocorrer por meio de o design deles. O erro de perpendicularidade ocorre quando o espelho índice não é perpendicular ao plano do próprio instrumento sextante. Indivíduos que usam sextantes devem pressionar a barra de índice em torno do meio do arco que o sextante cria e segurar o sextante horizontalmente com o arco voltado para longe deles.
Quando os objetos que você pode ver através do espelho estão alinhados corretamente, esse erro pode ser reduzido. Você também pode ajustar os parafusos na parte de trás do vidro de índice para alinhar as imagens corretamente através do sextante.
O erro lateral é causado pelo fato de o vidro do horizonte não permanecer perpendicular ao plano do instrumento. Você pode pressionar a barra de índice a 0 grau e segurar o sextante verticalmente para ver os objetos celestes. Se você girar o micrômetro em uma direção e depois na outra, a imagem refletida que você vê através do sextante pode se mover acima e abaixo da imagem direta.
Se ele se mover para a esquerda ou para a direita, o erro lateral está ocorrendo. Usar os parafusos de ajuste para encontrar os horizontes verdadeiro e refletido na mesma linha um do outro pode atenuar isso.