Centro de Desenvolvimento Sustentável do Semiárido Unidade Acadêmica de Tecnologia do Desenvolvimento
Engenharia de Biossistemas Topografia
Ângulos de orientação: NM e NG, AZ e R
Medição de direções: αH e αV
Dr. George N. Ribeiro Professor Sumé – Paraíba Aula 07 – 13 de maio de 2015(2)ÂNGULOS DE ORIENTAÇÃO
1. 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 ANGULARES
1. Classificação:
1.1. Ângulos Horizontais: formado por dois planos
verticais que contém as direções formadas pelo ponto
ocupado e os pontos visados.
Os ângulos horizontais medidos em Topografia podem
ser:
a) Internos (Hzi): Numa poligonal fechada, o aparelho deve
ser estacionado, nivelado e centrado com perfeição, sobre um
dos pontos que a definem (o prolongamento do eixo principal
do aparelho deve coincidir com a tachinha sobre o piquete).
Método de leitura
•Executar a pontaria (fina) sobre o ponto a vante (primeiro
alinhamento);
•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 (segundo
alinhamento);
•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 (primeiro
alinhamento);
• 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 (segundo
alinhamento);
• 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 alinhamento
à vante forma com o prolongamento do alinhamento à ré, em um
determinado ponto de uma poligonal (varia de 0º a 180º). Pode
ser: 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 internos
de uma poligonal fechada é dada por:
para Hzi > 180º:
De = Hzi – 180º
para Hzi < 180º:
Dd = 180º – Hzi
Método de leitura: girando o aparelho
•
Executar a pontaria (fina) sobre o ponto a ré (primeiro
alinhamento);
• Imputar ao círculo horizontal do aparelho, nesta posição, um
ângulo Hz = 180º00'00";
• 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.
(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 depende
do projeto.
Para eliminar erros concernentes às imperfeições do
aparelho, à pontaria e leitura daqueles ângulos,
utilizam-se métodos em que utilizam-se realizam mais de uma medição do
ângulo horizontal para um mesmo ponto de poligonal.
São eles:
a) Método
da
Repetição:
consiste
em
visar,
sucessivamente, os alinhamentos a vante e a ré de um
determinado ponto ou estação, fixando o ângulo
horizontal lido e tomando-o como partida para a
medida seguinte.
(19)
Metodologia: série de leituras (de 3 a 8 leituras)
• A luneta do aparelho é apontada para o ponto a vante (pontaria
fina) 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 o
ponto a vante;
• O ângulo de partida utilizado neste momento para a segunda
medida do ângulo horizontal não é mais zero, e sim, o ângulo
anotado 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 alinhamentos
medidos, 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 (na
vante).
(21)1.2. Ângulos Verticais: é o ângulo formado entre a linha do
horizonte (plano horizontal) e a linha de visada, medido no
plano vertical que contém os pontos. Poderá ser feita da
seguinte maneira:
a)Com Origem no Horizonte:
Quando recebe o nome de ângulo vertical ou inclinação,
variando de 0º a 90º em direção ascendente (acima do
horizonte) 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?