Centro de Desenvolvimento Sustentável do Semiárido Unidade Acadêmica de Tecnologia do Desenvolvimento Show
Engenharia de Biossistemas Topografia Ângulos de orientação: NM e NG, AZ e RMedição de direções: αH e αVDr. George N. Ribeiro Professor Sumé – Paraíba Aula 07 – 13 de maio de 2015(2)ÂNGULOS DE ORIENTAÇÃO1. Norte Magnético (NM) e Geográfico (NG):A linha que une o pólo Norte ao pólo Sul da Terra é denominada linha dos pólos ou eixo de rotação. Estes pólos são denominados geográficos ou verdadeiros. A Rotação gera um campo magnético. Assim, uma bússola estacionada sobre a superfície terrestre, tem sua agulha atraída pelos pólos deste imã (magnéticos). Pólo geográfico Pólo geomagnético Equador geográfico Equador magnético Linhas magnéticas (3)1.1. Definições importantes:• Meridiano Geográfico ou Verdadeiro: é a seção elíptica contida no plano definido pela linha dos pólos verdadeira e a vertical do lugar (observador). • Meridiano Magnético: é a seção elíptica contida no plano definido pela linha dos pólos magnética e a vertical do lugar (observador). • Declinação Magnética: é o ângulo formado entre o meridiano verdadeiro (norte/sul verdadeiro) e o meridiano magnético (norte/sul magnético) de um lugar. Variações: de lugar para lugar; num mesmo lugar com o passar do tempo (variações seculares). Atualmente, em nosso país a declinação é negativa. (4)A representação da declinação magnética em cartas é feita através de curvas de igual valor de variação anual em graus (curvas isogônicas) e curvas de igual variação anual em minutos (curvas isopóricas). No Brasil o órgão responsável pela elaboração das cartas de declinação é o Observatório Nacional e a periodicidade de publicações da mesma é de 10 anos. (5)2. Azimute e Rumo:2.1. Azimute• Azimute Geográfico ou Verdadeiro: definido como o ângulo horizontal que a direção de um alinhamento faz com o meridiano geográfico (obtido atualmente por GPS). • Azimute Magnético: definido como o ângulo horizontal que a direção de um alinhamento faz com o meridiano magnético (obtido através de uma bússola). Os azimutes (verdadeiros ou magnéticos) são contados a partir da direção norte (N) ou sul (S) do meridiano, no sentido horário (azimutes à direita) ou, no sentido anti-horário (azimutes à esquerda), variando sempre de 0º a 360º. (6)2.2. Rumo • Rumo Verdadeiro: é obtido em função do azimute verdadeiro através de relações matemáticas simples. • Rumo Magnético: é o menor ângulo horizontal que um alinhamento forma com a direção norte/sul definida pela agulha de uma bússola (meridiano magnético). Os rumos (verdadeiros ou magnéticos) são contados a partir da direção norte (N) ou sul (S) do meridiano, no sentido horário ou anti-horário, variando de 0º a 90º e sempre acompanhados da direção ou quadrante em que se (7)2.3. Conversão entre rumo azimute Sempre que possível é recomendável a transformação dos rumos em azimutes, tendo em vista a praticidade nos cálculos de coordenadas, por exemplo, e também para a orientação de estruturas em campo. a) Conversão de Azimute para Rumo 1ºQ: R1 = Az1 2ºQ: R2 = 180º - Az2 3ºQ: R3 = Az3 - 180º 4ºQ: R4 = 360º - Az4 b) Conversão de Rumo para Azimute 1ºQ (NE): Az1 = R1 2ºQ (SE): Az2 = 180º - R2 3ºQ (SW): Az3 = 180º + R3 (8)(9)MEDIDAS ANGULARES1. Classificação:1.1. Ângulos Horizontais: formado por dois planosverticais que contém as direções formadas pelo pontoocupado e os pontos visados.Os ângulos horizontais medidos em Topografia podemser:(10)a) Internos (Hzi): Numa poligonal fechada, o aparelho deveser estacionado, nivelado e centrado com perfeição, sobre umdos pontos que a definem (o prolongamento do eixo principaldo aparelho deve coincidir com a tachinha sobre o piquete).Método de leitura•Executar a pontaria (fina) sobre o ponto a vante (primeiroalinhamento);•Zerar o círculo horizontal do aparelho nesta posição(procedimento padrão Hz = 000º00'00");•Liberar e girar o aparelho (sentido horário ou anti-horário),executando a pontaria (fina) sobre o ponto a ré (segundoalinhamento);•Anotar ou registrar o ângulo (Hz) marcado no limbo graduado(display) que corresponde ao ângulo horizontal interno medido.(11)A figura abaixo demonstra os Hzi medidos em todos os pontos de uma poligonal fechada. A relação entre os Hzi de uma poligonal fechada é dada por:∑Hzi = 180º . (n – 2) (12)b) Externos (Hze):Método de leitura• Executar a pontaria (fina) sobre o ponto a ré (primeiroalinhamento);• Zerar o círculo horizontal do aparelho nesta posição(procedimento padrão Hz = 000º00'00");• Liberar e girar o aparelho (sentido horário ou anti-horário),executando a pontaria (fina) sobre o ponto a vante (segundoalinhamento);• Anotar ou registrar o ângulo (Hz) marcado no limbo graduado(display) que corresponde ao ângulo horizontal externo medido.(13)A figura abaixo demonstra os Hze medidos em todos os pontos de uma poligonal fechada. A relação entre os Hze de uma poligonal fechada é dada por:∑Hze = 180º . (n + 2) (14)c) Deflexão: A deflexão é o ângulo horizontal que o alinhamentoà vante forma com o prolongamento do alinhamento à ré, em umdeterminado ponto de uma poligonal (varia de 0º a 180º). Podeser: positivo ou à direita (se o sentido de giro for horário);negativo ou à esquerda (se o sentido de giro for anti-horário).Método de leitura: tombando a luneta• Executar a pontaria (fina) sobre o ponto a ré (primeiro alinhamento); • Zerar o círculo horizontal do aparelho nesta posição (procedimento padrão Hz = 000º00'00"); • Liberar somente a luneta do aparelho e tombá-la segundo o prolongamento do primeiro alinhamento; • Liberar e girar o aparelho (sentido horário ou anti-horário), executando a pontaria (fina) sobre o ponto a vante (segundo alinhamento); • Anotar ou registrar o ângulo (Hz) marcado no limbo graduado (display) que corresponde à deflexão medida. (15)A figura a seguir ilustra as deflexões medidas em todos os pontos de uma poligonal fechada, tombando a luneta. A relação entre as deflexões de uma poligonal fechada é dada por:(16) A relação entre as deflexões e os ângulos horizontais internosde uma poligonal fechada é dada por:para Hzi > 180º:De = Hzi – 180ºpara Hzi < 180º:Dd = 180º – Hzi Método de leitura: girando o aparelho• Executar a pontaria (fina) sobre o ponto a ré (primeiroalinhamento);• Imputar ao círculo horizontal do aparelho, nesta posição, umângulo Hz = 180º00'00";• Liberar e girar o aparelho (sentido horário ou anti-horário),executando a pontaria (fina) sobre o ponto a vante (segundoalinhamento);• Anotar ou registrar o ângulo (Hz) marcado no limbo graduado(display) que corresponde à deflexão medida.(17) A figura a seguir ilustra a deflexão medida em um dos pontos de(18)1.3. Evitando os erros de leitura:A escolha do tipo de αH que será medido dependedo projeto.Para eliminar erros concernentes às imperfeições doaparelho, à pontaria e leitura daqueles ângulos,utilizam-se métodos em que utilizam-se realizam mais de uma medição doângulo horizontal para um mesmo ponto de poligonal.São eles:a) MétododaRepetição:consisteemvisar,sucessivamente, os alinhamentos a vante e a ré de umdeterminado ponto ou estação, fixando o ângulohorizontal lido e tomando-o como partida para amedida seguinte.(19) Metodologia: série de leituras (de 3 a 8 leituras)• A luneta do aparelho é apontada para o ponto a vante (pontariafina) e o círculo horizontal do mesmo é zerado;• Em seguida, o aparelho é liberado e a luneta é apontada(pontaria fina) para o ponto a ré;• O ângulo horizontal resultante é anotado ou registrado;• O aparelho é liberado e a luneta é novamente apontada para oponto a vante;• O ângulo de partida utilizado neste momento para a segundamedida do ângulo horizontal não é mais zero, e sim, o ânguloanotado ou registrado anteriormente;• Libera-se novamente o aparelho e aponta-se para o ponto a ré;• Um novo ângulo horizontal é anotado ou registrado.(20)O valor final do ângulo horizontal, para os alinhamentosmedidos, é dado pela seguinte relação:Hz = Hzn – Hz1(n – 1)• Onde:• Hzn: é a última leitura do ângulo horizontal (na ré).• Hz1: é a leitura do primeiro ângulo de partida utilizado (navante).(21)1.2. Ângulos Verticais: é o ângulo formado entre a linha dohorizonte (plano horizontal) e a linha de visada, medido noplano vertical que contém os pontos. Poderá ser feita daseguinte maneira:a)Com Origem no Horizonte:Quando recebe o nome de ângulo vertical ou inclinação,variando de 0º a 90º em direção ascendente (acima dohorizonte) ou descendente (abaixo do horizonte).b)Com Origem no Zênite ou no Nadir:Quando recebe o nome de ângulo zenital ou nadiral,variando de 0º a 360º.(22)(23)EXERCÍCIOS (24)2. 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 ao lado. (25)3. Sua empresa foi contratada para montar quatro painéis de transmissão em uma antena de telefonia celular com as seguintes características: 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 ao lado. (26)4. Determine o azimute, à direita e à esquerda, correspondente ao rumo de 27º38'40" SO? 5. Determine o rumo e a direção correspondente ao azimute à direita de 156º10'37"? 6. Determine o azimute à direita para o rumo de 89º39’45”NO. 7. Determine o azimute à esquerda para o rumo de 39º35’36”SE. 8. Determine o rumo e a direção para o azimute de 197º35’43”. 9. Determine o rumo e a direção para o azimute de 277º45’01”. 10. Determine o ângulo zenital correspondente ao ângulo vertical de 2º04’07” ascendente (27)11. Determine o ângulo zenital correspondente ao ângulo vertical de 3º15’27” descendente. 12. Determine o ângulo vertical e a direção da luneta correspondente ao ângulo zenital de 272º33’43”. 13. Determine o ângulo vertical e a direção da luneta correspondente ao ângulo zenital de 89º21’17”. 14. Determine a deflexão correspondente ao ângulo horizontal interno de 133º45’06”. Esta deflexão é à direita ou à esquerda do alinhamento? 15. Determine a deflexão correspondente ao ângulo horizontal interno de 252º35’16”. Esta deflexão é à direita ou à esquerda do alinhamento? É utilizada para a orientação do alinhamento em relação ao norte magnético?A bússola possui uma agulha magnética que se alinha de forma precisa com o campo magnético terrestre. O objeto permita indica a direção de referência que são pontos cardeais são norte, sul, leste e oeste.
Para que serve o azimute?Em engenharia, azimute é muito utilizado na topografia, para medir distâncias, pontos etc. As medidas de azimute podem variar de 0° a 360° e as medidas são feitas em quadrantes, em sentido horário. São quatro quadrantes, cada uma com uma medida diferente.
Como se determina o norte magnético é o azimute do magnético do alinhamento?Teremos um azimute magnético quando o meridiano considerado é determinado através de bússola, instrumento que possibilita a obtenção da linha que une os polos magnéticos da terra. O azimute magnético varia de lugar para lugar e no mesmo lugar, conforme a época do ano.
Para que serve o azimute é rumo?- Azimute (Az): É o ângulo orientado, contado da direção norte para o alinhamento posterior, variando de 0° a 360° no sentido horário. - Rumo (R): é o ângulo orientado contado a partir da direção norte ou sul em direção ao alinhamento, variando de 0° a 90°, recebendo as letras correspondentes ao quadrante que pertence.
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