Construção de Instrumentos Náuticos

Bússola 1) O que é uma bússola Instrumentos Náuticos

A bússola é um instrumento muito antigo que permite ao homem orientar-se quando se desloca. Não se sabe ao certo se foram os Árabes ou os Chineses que a divulgaram na Europa. Uma bússola é um instrumento constituído por uma agulha com propriedades magnéticas que roda à “procura” do Norte sempre que a movimentamos. Uma das extremidades dessa agulha é atraída para a direcção Norte. 2) Evolução da bússola A bússola, mais conhecida pelos marinheiros como agulha, é sem dúvida o instrumento de navegação mais importante a bordo. Baseia-se no princípio que um ferro natural ou artificialmente magnetizado tem em se orientar segundo a direcção do campo magnético da Terra. A bússola é constituída por leves barras magnetizadas e paralelas que se fixam na parte inferior de um disco graduado – a rosa-dos-ventos. Não se sabe ao certo quem teve primeiro a ideia de deixar uma pedra de minério de ferro ionizado indicar o Norte. Há quem acredite que os Chineses foram os primeiros a explorar o fenómeno. “ Si Nan” é considerada a primeira bússola e a expressão significa em português “ O Governador do Sul”. É simbolizada por uma concha cuja pega aponta para Sul. Como a concha era bastante imprecisa, os Chineses começaram a magnetizar agulhas de modo a ganhar mais precisão e estabilidade. O Norte tinha extrema importância na sua cultura e por isso dizia-se que “o imperador estava sentado no trono a Norte do palácio olhando para Sul”.

Mas a utilidade das bússolas não se prende apenas à orientação nDe acordo com alguns escritos Chineses, as primeiras bússolas fopor volta do ano 850. A invenção foi espalhada pelo muncartógrafos para ocidente até aos Indianos, Muçulmanos e Europe

Clube da Navegação 2005/2006 DMFCUL

Figura 1: Bussola Chinesa

Surge uma nova bússola chinesa composta por um pratoquadrangular representando a Terra onde uma colher demagnetite apoiada no centro indicava o Sul.

a coram

do us.

nstrução de casas. utilizadas no mar

por astrónomos e

Fig. 2:

Há registos que indicam que no séc. XII a bússola já era utilizada pelosÁrabes. Inicialmente a bússola era composta por uma agulha de ferromagnetizada que se colocava sobre uma palhinha flutuando numa vasilhacheia de água e que apontava o Norte. Levava-se a bordo pedras demagnetite para se cevar as agulhas à medida que estas iam perdendo oseu magnetismo.

Pedra de cevar

1

Construção de Instrumentos Náuticos

A bússola foi desenvolvida através dos séculos, e foiconseguido um avanço considerável quando sedescobriu que uma peça fina de metal podia sermagnetizada, esfregando-a com minério de ferro. Opasso seguinte consistiu em conseguir envolver eencerrar a agulha num invólucro cheio de ar etransparente. Desta forma conseguiu proteger-se aagulha. Observa a figura 3 ao lado. Inicialmente, as agulhas das bússolas “dançavam” bastanteestabilizar. As bússolas modernas são instrumentos de prencerrada num invólucro cheio de liquido, rapidamente seSul. Em 1948, durante umas escavações numa colónia Vikinguse uma pequena secção de um disco em madeira datada cestivesse completo, teria uns 7 cm de diâmetro com 32 recatravés do seu perímetro, tal como uma rosa-dos-ventosfaria parte de um instrumento de navegação, usado paranascer e pôr-do-sol. Alguns anos depois reconheceramsuperfície do disco como curvas gnómon, ou seja curvprojecção de um gnómon (pino de um relógio de sol).

Pensa-se que esse disco funcionaria como uma BússoSolar e que foi usada durante as navegações que Vikingues faziam quando atravessavam o Atlântico rumoGronelândia. Este instrumento só permitia navegaçõdentro da latitude para que tinha sido elaborado.

A vantagem sobre uma bússola vulgar é que apontapara o Norte verdadeiro, enquanto a sua precisão ou afalta do sol é o maior problema. Além dos Vikingues, algumas expedições científicasfizeram uso de instrumentos derivados da bússolasolar. Durante a Segunda Guerra, alguns exércitos quecombatiam no deserto usaram a bússola solar.

Clube da Navegação 2005/2006 DMFCUL

Figura 3: Giovanni Savoi, 1770

e demoravam muito tempo a ecisão, e a agulha, geralmente posiciona na direcção Norte-

e na Gronelândia, descobriu-erca do ano 1000. O disco, se ortes triangulares feitos à mão . Assumiu-se desde logo que encontrar o Norte durante o -se duas linhas inscritas na as que traçam a sombra da

laos àes

Fig. 4: Disco da bússola Vikingue

Fig. 5: Bússola solar actual

2

Construção de Instrumentos Náuticos 3) Componentes de uma bússola A bússola é uma caixinha circular de material transparente a que se chama cápsula e dentro dela existe uma peça metálica que se chama agulha. Esta é equilibrada sobre um eixo em que tem livre movimento. Como a agulha é magnetizada, ela sempre indicará para o norte magnético. Em torno da cápsula existe um anel graduado denominado limbo ou anel graduado, dependendo do tamanho da bússola. O limbo é graduado de grau em grau ou de dois em dois graus ou mais. Quanto menor for o diâmetro do limbo, mais graus haverá entre as marcas. Normalmente a escala do limbo é em graus ( esta escala vai de 0º a 360º). A marca "N" do limbo denomina-se norte-do-limbo. Os valores lidos no limbo são chamados de azimutes magnéticos, que são valores angulares que começam da direcção do norte magnético apontado pela agulha e vão até uma direcção escolhida por nós, seja ela um pico, uma árvore, ou outro referencial. No fundo da cápsula existe uma série de linhas paralelas: as linhas finas servem para alinhar a bússola ( linhas de coordenada do mapa); as duas linhas centrais geralmente estão em destaque (mais grossas ou de outra cor) e a faixa entre estas linhas internas é chamada de setas-guia ou portão. Na placa base da bússola, ao lado da cápsula, existe uma seta apontando para extremidade desta placa e que se chama linha-de-fé ou seta de rumo. Existem dois Pólos Norte, o verdadeiro, Pólo Norte Geográfico (PNG), que é o utilizado como referência para a posição dos mapas e o Pólo Norte Magnético (PNM), que é o apontado pela bússola. A diferença angular entre estes dois pólos é chamada de declinação magnética.

Clube da Navegação 2005/2

Fig.6 : Componentes de uma bússola

006 DMFCUL 3

Construção de Instrumentos Náuticos 4) Como construir uma bússola? Existem várias formas de construir uma bússola. De seguida são exemplificados alguns processos de magnetizar diversos tipos de agulhas:

Processo 1: Bússola em Taça de água

Figura 7

Material: - Taça de vidro ou de plástico; - Rolha de cortiça com, aproximadamente, 3 cm de altura e

5 cm de diâmetro; - Agulha de coser ; - Fita cola; - Íman; - Caneta de acetato;

Montagem: Pegue numa agulha de coser e magnetize-a passando-a num sentido por um íman. Esta também pode ser magnetizada se a esfregar num pano de lã. Passe uma faca afiada de um lado a outro da rolha ( também pode ser usada uma rolha de garrafa de vinho), seguindo um diâmetro e fazendo um corte com a profundidade de 5 mm. Introduza a agulha magnetizada no corte da rolha e cole com fita cola. Desenhe os quatro pontos cardeais do lado de fora da taça de vidro com a caneta de acetato de forma a conseguir ver-se quando esta estiver com água. Ponha a rolha a flutuar numa taça com água. A taça deve estar cheia de água para que a agulha possa ficar acima das bordas da taça. A agulha se orientará, imediatamente, na direcção Norte-Sul.

Processo 2: Bússola com suporte de madeira

Material: - 3 pedaços de madeira com aproximadamente as mesmas dimensões ( ); cm1520 ××- Pedaço de linha bastante fina; - Pedaço de cartolina com 4 cm por 12 cm; - Agulha de croché em aço com aproximadamente 10 cm de comprimento; - Um íman; - Três pregos pequenos e um martelo.

Figura 8

Montagem: Arranje três pedaços de madeira com aproximadamente, as mesmas dimensões (20 x 5 x 1 ) cm. Arme-os, prendendo-os com pregos e formando um suporte como indica a figura 8. Arranje uma agulha de croché, com cerca de 10cm de comprimento, e magnetize-a passando num único sentido por um íman. Corte um pedaço de cartolina de 4 cm por 12 cm, dando-lhe a forma de uma flecha e enfie a agulha magnetizada na cartolina, do modo indicado na figura 8. Pendure-a à barra horizontal do suporte com uma linha bem fina. Se a flecha não apontar para o Norte, volte a magnetizar a agulha a agulha ao contrário, ou inverta sua posição na seta.

Clube da Navegação 2005/2006 DMFCUL

4

Construção de Instrumentos Náuticos

Processo 3: Bússola em frasco de vidro

Figura 4

Tampa invertida com agulha de croché atravessada

Figura 9

Material: - Frasco de vidro tipo maionese ( 500 ml a 1 l de capacidade); - Tampa de metal ligeiramente menor que o topo do frasco de vidro; - Agulha de croché em aço com aproximadamente 10 cm de comprimento;- Um íman; - Cera de uma vela; - um prego.

Montagem: Arranje um frasco de vidro (tipo maionese) e uma tampa de metal um pouco menor que a boca do vidro, de modo a deixar apenas uma folga suficiente para esta se mover sem causar fricção. Faça dois furinhos na parte lateral da tampa, diametralmente opostos, bem junto à borda com a ajuda de um prego. Enfie uma agulha de croché de aço, magnetizada, nos furos. Para magnetizar a agulha basta passar esta uma vez e num só sentido pelo íman. Encha o frasco de água e ponha a tampa com a agulha a flutuar na água (figura 9). O frasco deve estar completamente cheio de água para que a agulha possa ficar acima das bordas do mesmo. Se a tampa se inclinar para a frente, ou para trás, pode corrigir-se este defeito, empurrando um pouco a agulha para o lado mais leve. Se a tampa se inclinar para os lados, restabeleça o equilíbrio, pingando parafina derretida ou cera de uma vela sobre o lado mais leve.

Processo 4: Bússola com tubo de ensaio

Figura 10

Material: - Tábua de madeira com aproximadamente ( 10 cm15×× ); - Tubo de ensaio de 12 a 15 cm de comprimento; - Agulha de croché em aço com aproximadamente 10 cm de comprimento;- Um íman; - Rolha de cortiça com 5 cm de diâmetro; - Um prego com 18 cm de comprimento; - fita cola.

Montagem: Pegue numa rolha de cortiça chata com cerca de 5cm de diâmetro. Passe uma faca afiada de um lado a outro da rolha, seguindo um diâmetro e fazendo um corte com a profundidade de cerca de 5mm. Magnetize uma agulha de croché e prenda-a à rolha da plataforma giratória, bem no centro, com fita cola. Prenda um prego de 18 cm de comprimento à tábua de madeira de baixo para cima e coloque o tubo de ensaio sobre o prego grande. Coloque a rolha com a agulha por cima do tubo de ensaio. Se ela estiver um pouco inclinada, empurre a agulha através da fita cola, até que o tubo de ensaio se mantenha verticalmente, sem tocar no prego pela parte lateral.

Clube da Navegação 2005/2006 DMFCUL

5

Construção de Instrumentos Náuticos

Clube da Navegação 2005/2006 DMFCUL

6

Todas as agulhas das tuas bússolas apontam o Norte? Para testá-las, deves mantê-las afastadas uma das outras cerca de 1 m (um metro) e longe de qualquer íman ou peça de metal. 5) Como se utiliza uma bússola e para que serve? A bússola é um instrumento que nos permite conhecer a direcção do Pólo Norte, em qualquer ponto da terra. Numa bússola estão registadas, pelos menos, as quatro direcções: Norte, Sul, Este e Oeste. Pega na bússola construída e coloca-a na horizontal e longe de objectos de metal e de ímans. Após alguns segundos a agulha pára e indica a direcção Norte. Actividade:

a) Como vives em Portugal e é de dia, o sol está quase sempre para as tuas costas. Consegues dizer de que lado nasce e se põe o sol?

b) Coloca a bússola perto de um íman, por exemplo, muito perto da borracha da

porta de um frigorifico. O que acontece?

c) Experimenta mudar a posição do íman. O que acontece à agulha da bússola? Porque será que a agulha magnetizada da bússola aponta sempre para Norte?