DETERMINAÇÃO DO NORTE VERDADEIRO (MERIDIANO GEOGRÁFICO)

Vários são os processos para determinação do meridiano geográfico: por observações astronômicas e por processos gráficos.

Entre os processos astronômicos, baseados todos eles na observação de um astro com um teodolito, destaca-se: o das alturas correspondentes, o da observação do astro na passagem pelo meridiano e o da observação do astro em uma posição qualquer.

Entre estes processos, o mais usado em topografia é o das alturas correspondentes, em virtude de apresentarem resultados perfeitamente aceitáveis nos trabalhos topográficos comuns, embora menos precisos que os demais processos astronômicos, mais rigorosos e, por isso, os únicos que satisfazem à Geodésia.

O processo das alturas correspondentes está fundamentado no fato do astro, seja o sol ou uma estrela, ao percorrer sua órbita, atingir a mesma altura (ângulo vertical) em relação ao ponto de observação em posições simétricas à da sua passagem no meridiano local.

Nas observações astronômicas, são usados teodolitos de precisão que permitem leituras diretas de 1” nos Limbos horizontal e vertical.

Entre os processos gráficos, o do estilete ou das sombras, baixa precisão, embora baseado nos mesmos princípios das alturas correspondentes. Enquanto que o dos mapas magnéticos determina indiretamente o meridiano geográfico por meio do cálculo da declinação magnética local.

Método das Alturas Correspondentes do Sol

Antes de iniciar o trabalho, com a finalidade de proteger a vista do observador contra os raios solares, capazes de provocarem sérias lesões no globo ocular, se o Sol for visado diretamente com as lentes de aumento do teodolito, adaptam-se vidros escuros (acessórios do teodolito) na frente da ocular ou, na falta deles, obscurece-se a objetiva com a fumaça da chama de uma vela.

Pela manhã, estaciona-se o teodolito em um ponto topográfico devidamente materializado no terreno e, após calar e orientar corretamente o teodolito, bloqueia-se o parafuso de pressão do movimento geral. Liberta-se o movimento da alidade, visa-se um alvo distante (ponto de ré, visada para zerar o ângulo horizontal), prende-se este movimento e com o parafuso de chamada da alidade, promove-se a colimação perfeita. (nivelamento dos limbos)

Em seguida, sempre com o parafuso de pressão geral apertado e manejando os parafusos de pressão e de chamada da alidade, faz-se uma série de visadas ao Sol, no mínimo duas, anotando-se em cada visada a hora t da observação, o ângulo horizontal α

85 visada e anota-se t4, α4 e i4; nas horas t5 e t6, respectivamente simétricas de t2 e t1, faz-se as leituras dos ângulos horizontais α5 e α6 com os ângulos verticais iguais a i2 e i1.

A título de verificação, faz-se nova visada ao alvo reparo (visada de ré), cujo ângulo horizontal foi zerado, que deverá estar de novo indicando 0o, caso contrário a medição pode estar errada.

Em virtude da dificuldade em colimar com exatidão o centro do disco solar, deve-se visar o Sol tangenciando-o com os fios do retículo (Fig. 12). Pela manhã, o vertical tangência o lado direito do disco e à tarde o lado esquerdo ou vice-versa, enquanto o fio horizontal deve tangenciar sempre a parte inferior ou a superior do disco. Nestas condições, na primeira visada o ângulo horizontal estaria aumentado do erro + e, na segunda de – e, ambos iguais ao semi-diâmetro do Sol, e que são anulados no circulo do ângulo horizontal médio.

Figura 12: visada do Sol tangenciando os fios do retículo.

O ângulo horizontal do meridiano geográfico, correspondente à sua declinação magnética, será a média dos ângulos horizontais das observações:

6 6 5 4 3 2 1 α α α α α α α = + + + + +

E assim de posse de uma bússola pode-se apontar o teodolito para o ângulo encontrado e com a linha de fé da bússola alinhada no sentido do ângulo encontrado registra-se a declinação magnética no local fazendo-se a leitura no limbo da bússola na posição que a agulha aponta.

Método das Alturas Correspondentes de uma Estrela

A sua execução é idêntica ao processo das alturas correspondentes do Sol, isto é, por meio de observações para uma estrela em horas simétricas em relação à sua passagem no meridiano, com a diferença da colimação ser feita no ponto imagem da estrela, vista no campo visual da luneta. Para a execução deste processo, o teodolito ter de contar com um dispositivo para a iluminação dos círculos graduados e do retículo.

Por Meio de Mapas Magnéticos

Com o auxílio de um Mapa magnético, o meridiano geográfico tem sua direção determinada por intermédio do cálculo da declinação magnética. Da forma que já foi descrita anteriormente, através de interpolação das curvas isogônicas e isoporícas.

Conhecida a declinação magnética, assinala-se a direção do meridiano geográfico, no terreno, da seguinte maneira: com o teodolito estacionado em um ponto A visa-se na direção do norte magnético com o limbo horizontal assinalando 0o; se a declinação é W, por exemplo, imprime-se uma rotação na luneta em torno do eixo

vertical do valor do ângulo da declinação no sentido E e assinala-se o ponto B no terreno e o alinhamento AB terá a direção do meridiano geográfico. Se a declinação magnética for para E o ângulo é lançado no terreno na direção contrária, ou seja W.

Método do Estilete ou da Sombra do Sol

O processo do estilete, também conhecido como processo da sombra do Sol, é de baixa precisão, servindo apenas para quando se trabalha com equipamentos mais rudimentares.

Consiste no seguinte: sobre um dos lados do perímetro, ou sobre uma linha cuja posição tenha ficado bem determinada na planta escolhe-se uma superfície plana e horizontal de um terreno úmido e limpo. Aí crava-se, verticalmente, uma vara de aproximadamente 2m de altura, sendo que devemos verificar, com auxílio de um fio de prumo, se ela está bem na vertical.

Com auxílio de um barbante resistente, fazendo-se centro no pé da vara, traçados no chão, dois ou mais arcos de círculos concêntricos, Figura 13.

Figura 13

Depois disto feito, pela manhã, num dia de céu bem limpo, observa-se a sombra e marca-se os pontos 1, 2 e 3, no momento em que a extremidade da sombra da vara encontra cada um dos arcos de círculos traçados no terreno. Faz-se, do mesmo modo, quando o sol se encontrar do lado ocidental, marcando-se os pontos 3, 2 e 1. Esses pontos correspondem às diversas leituras do sol (Fig. 14). Para facilidade de determinação desses pontos, coloca-se na parte superior da vara uma moeda com um pequeno orifício no centro, para melhor distinguir a extremidade da sombra, que terminará em razão da moeda perfurada, por um disco luminoso. Esses pontos são materializados no terreno, com auxílio de pregos enterrados no solo, e em seguida determinamos o meio das distâncias 1-1, 2-2 e 3-3, que serão também marcadas no terreno, e que ligadas darão a direção da bissetriz dos ângulos 1Ô1, 2Ô2 e 3Ô3, que

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Figura 14

Se esses pontos 1, 3 e 2, não ficarem sobre a reta do pé da vara, deve-se determinar o alinhamento médio desses pontos com a vara, para termos então a direção do meridiano geográfico do local. Assim, determinada a direção da linha N-S verdadeira marca-se, no terreno, com duas estacas tacheadas, e esticamos entre elas um fio de barbante, anotando a direção do norte, para evitar qualquer confusão. Em seguida, colocamos por baixo do barbante que materializa a direção N-S verdadeira uma bússola de mão, de maneira que a sua linha de fé coincida com o barbante ou lhe fique paralela.

Soltando a agulha imantada que, depois de algumas oscilações, tomará a direção do meridiano magnético do lugar, e o ângulo indicado pela ponta Norte da agulha, no limbo da bússola, será o valor da declinação magnética do local.

Este processo pode também ser feito sobre uma mesa de desenho, posta horizontalmente, sobre a qual se coloca um estilete vertical.