DANIEL ALEJANDRO ZARZUELA VIDAURRE
MEDICION DE DISTANCIAS DIRECTAS
Definición,
objetivos, medición con cinta de acero, descripción y uso de los distintos
tipos de cintas.
Medir es comparar cantidades de la
misma magnitud. Por ejemplo cuando medimos
una longitud comparamos la
distancia desconocida con otra que ya conocemos, y que ha surgido de una
cantidad convenida de longitud denominada patrón. Un patrón se adopta por convención, esto significa que un
grupo de personas con conocimientos y experiencia resuelve acordar que:
una cierta cantidad a la que llamamos patrón y cuyo nombre (por ejemplo el
"metro") origina la unidad
de referencia, será con quien deberá ser comparada cualquier otra porción de
magnitud que queramos cuantificar. La unidad elegida debe ser invariable para que no de lugar a
confusiones.
Se
define como medición directa de una longitud, a la comparación de ésta con una
unidad de medida patrón aplicada tantas veces como sea necesario, recorriendo
la distancia en toda su longitud.
En el caso de la longitud, el
patrón es una cantidad que todos conocemos denominada metro. Una vez
establecida esta unidad se acuerdan los submúltiplos y múltiplos, es decir
cantidades menores y mayores de la unidad en cuestión. Estas cantidades están
señaladas en el Tema 1.
En la elección de las unidades pueden influir varias consideraciones,
razón por la cual los pueblos han tenido desde la antigüedad una gran variedad
de unidades lógicas racionales.
Al principio el hombre empezó tomando como
unidades medidas aquellas que estaban fácilmente a su alcance, así nacieron los pies, codos, brazas, etc. La dificultad
de estas unidades estribaba en la poca fiabilidad, ya que variaba mucho la
medida, dependiendo del brazo o pie del que midiera.
Durante el siglo XVIII, los progresos en el
conocimiento de la forma de la tierra fueron muy grandes, llegando a la
conclusión de que ésta difería muy poco de un elipsoide de revolución. Surgió
entonces la idea de adoptar la misma tierra como patrón de longitud
Se establece entonces el metro teórico como " la diezmillonésima parte del
meridiano terrestre que pasa por París ". Para hallar la longitud
de dicho meridiano se midió el arco del mismo entre las ciudades de Dunquerque
y Barcelona, con el valor obtenido se construyó un metro modelo que se depositó
en los archivos.
Muchos países elaboraron un patrón tomando meridianos que pasan por su
territorio. Esto daba lugar a longitudes variables, por lo que se consideró
necesario adoptar uno como patrón invariable. Para ello se construyen varios y
se comparan con el metro de los archivos, y el que más se aproxima se adopta
como " metro internacional ", en la I Conferencia de Pesas y Medidas de 1889
celebrada en París y que está definido como la
longitud entre dos trazos finísimos marcados en una barra de
iridio-platino, de sección X, que se conserva a 0º C y presión constante en el
museo de Pesas y Medidas de París.
El interés por
establecer una definición más precisa e invariable llevó en 1960 a definir el
metro como "1650763,73 veces la longitud de onda de la radiación rojo
naranja (transición entre los niveles 2p10 y 5d5) del
átomo de kriptón 86 (86Kr)", con un error máximo de algunas millonésimas (cien veces
menor que el error producido partiendo del patrón internacional).
A
partir de 1983 se define como " la distancia recorrida por la luz en el
vacío en un intervalo de tiempo de 1/299792,458 segundos", siendo
299792,458 la velocidad de la luz expresada en metros sobre segundos.
Como
el uso del metro no resulta práctico, se usan cintas métricas. Las
cintas métricas empleadas en trabajos topográficos deben ser de acero,
resistentes a esfuerzos de tensión y a la corrosión.
La
longitud de la cinta es múltiplo de la unidad (metro) e igual a 1; 2; 5; 10;
20; 25; 30; 50 ó 100 metros. La más
empleada en las operaciones topográficas para representar la superficie de la
Tierra es la de 50 metros, complementada con la de 25 ó 30 metros que esta
milimetrada.
La
cinta es un fleje de acero de ancho variable de 10 a 25 mm, y de 0,4 a 0,5 mm
de espesor. Las cintas de 50 y 100 metros tienen número cada dos metros
marcados sobre una chapa de bronce remachada en la cinta. Los metros impares y
los 20 cm también vienen marcados con chapitas de bronce, pero sin
numeraciones. En los extremos de la cinta están las manijas de bronce, que forman parte de la
longitud total. Como a nosotros nos interesa
medir desde un extremo ya definido, para saber cual es la medida desde él,
tenemos que colocarnos frente a la cinta en forma tal que veamos el número en
forma correcta, no invertido, y el origen desde el cual nos interesa la medida
deberá estar a nuestra izquierda. Con el objeto de facilitar el transporte de
la cinta, ésta se arrolla sobre un eje metálico con la ayuda de una manivela en
una caja especial.
2.2- Elementos que componen un equipo de medición, forma de operar en el
terreno.
A)- El equipo de medición, además de la cinta, consta de un juego
de fichas que son varillas delgadas de hierro galvanizado de 5 a 6 mm de
diámetro y de 35 a 40 cm de largo, las que terminan en punta en un extremo y en
el otro en forma de anillo. Se usa en general juegos de 11 fichas que se llevan
en un anillo grande de hierro.
Cuando necesitamos señalar puntos
topográficos temporalmente, se utiliza el jalón; éste es un vástago de
madera o caño de hierro de un grosor de 2 a 3,5 cm y de 2 a 3 mts de longitud,
provisto con una punto de hierro en uno de los extremos y pintado en tramos de
20 ó 25 cm de ancho con colores que sean bien visibles a la distancia (blancos
y rojos o blancos y negros). El jalón
debe situarse en posición vertical, utilizando trípodes especiales cuando el
operador lo considera necesario. Para verticalizar el jalón, se lo observa en
dos posiciones aproximadamente perpendiculares entre sí teniendo como guía la plomada
o acoplando al jalón un nivel esférico.
Otro elemento o accesorio
utilizado es la brújula. Este accesorio es un instrumento de mano que se
utiliza fundamentalmente en la determinación del Norte Magnético y también se
emplea en reconocimientos preliminares para el trazado de dirección, etc.
La brújula consiste en una aguja
magnética que gira sobre un pivote de acero duro apoyado un soporte cónico
ubicado en el centro de la aguja. La aguja magnética esta dentro de una caja la
cual contiene un círculo graduado que marca los cuatro puntos cardinales.
En el proceso de medida de
distancias, las cintas son sometidas a condiciones diferentes de tensión y
temperatura. El uso del termómetro se hace necesario cuando las
condiciones de trabajo así lo exigen para poder aplicar las correcciones
correspondientes.
B)-
Medición de una distancia, forma de
operar.
Sea
un terreno más o menos horizontal donde tenemos un jalón colocado en cada uno
de los puntos topográficos A y B. Estos dos puntos definen la línea recta A-B a medir.
Las
dos verticales (jalones) que pasan por los puntos topográficos (A y B) determinan un plano
vertical.
Cuando la
longitud de una línea recta a medir es relativamente corta, basta marcar los
puntos extremos (A y B) y medir esta distancia sin marcar o
estaquear puntos intermedios. Cuando la distancia de la línea recta es más
grande (mayor de 100 metros), conviene intercalar puntos intermedios, alineados, es decir, ubicados en una
línea recta con los puntos extremos. Para marcar en el terreno estos puntos
intermedios se usan los jalones y a ésta operación se le llama jalonar una línea recta.
B1)- La línea recta a jalonar es visible desde uno de
sus puntos extremos:
Dada la línea a
jalonar por los puntos A y B, el operador se coloca detrás del
punto A a pocos metros de distancias
y mirando por el borde del jalón en A
hacia B. Un ayudante se sitúa cerca
del lugar del primer punto C a
colocar, tiene en la mano un jalón con el brazo extendido dejándolo colgar a
modo de plomada física y con la punta del jalón cerca del suelo. El ayudante,
mirando al operador, ejecuta las señas que éste le hace. El operador hace las
señas con los brazos, con la izquierda para que se corra en esa dirección, y
con el otro brazo para la derecha, después de pocos tanteos, el jalón se
encuentra en el punto C buscado
(alineado). El operador en o moviendo
los dos brazos (listo) y el ayudante clavará el jalón.
Del mismo modo se clavarán los jalones (o estacas) en los puntos D y E y más puntos que sean necesario, siguiendo la regla de alinear siempre primero los puntos lejanos.
B2)-
Alineación por prolongación:
Cuando una línea A B debe prolongarse (figura 2) hasta el
punto C, se coloca el operador en el
punto C, cerrando un ojo y alineando
con el otro ojo los dos puntos A y B dados. Luego clavará el jalón. La
alineación es menos precisa cuanto menor es la distancia entre AB comparada con la prolongación BC.
La falta de perpendicularidad de los jalones colocados en A y B, podría tener un error considerable.
B3)-
Los puntos
extremos son inaccesibles o separados por una loma:
Cuando
no existe la posibilidad de colocarse detrás de ninguno de los puntos extremos,
como ocurre cuando un punto coincide por ejemplo con un punto al lado de una
casa (A,
figura 3), estando situado el punto F en la orilla de un laguna. En este caso se
emplea el procedimiento llamado alineación recíproca.
Para alinear aproximadamente
sobre la línea AF a jalonar, se
elige un punto C de tal manera que
se pueda ver el jalón (vertical) colocado en el punto A. Se alineará el jalón B
sobre la línea CA. Luego el operador
ubicado en el punto B alinea el
jalón C sobre la línea BF, señalándole
una nueva posición C1. Ahora desde C1,
el operador alinea el jalón B sobre la línea C1A
asignándole una nueva posición B1. Nuevamente
desde B1
se alinea el jalón C sobre la línea B1
F
señalando a esta nueva posición como C2. Y así sucesivamente
hasta que los desplazamientos de los jalones B y C sean insignificantes,
quedando los dos jalones B y C alineados en la línea AF.
El
mismo procedimiento se empleará cuando los dos puntos extremos de la línea sean
accesibles pero separados por una loma.
B4)-
Los dos puntos
están separados por un valle:
Sean los puntos A y Z los puntos extremos de la línea
recta a jalonar. En este caso, el operador, ubicado en el punto A, sostendrá
sobre este punto una plomada, mirando de tal modo que la parte superior del
hilo cubra el jalón colocado en Z.
Luego, un ayudante con un
jalón B se desplazará hasta que el operador (mediante señas) observe que el
hilo de la plomada coincida con el jalón Z. En ese instante, la plomada, el
jalón Z y el jalón B están en la línea
recta. Dicho de otra forma, el punto B
ha sido colocado en el plano vertical determinado por el hilo de la plomada y
el jalón fijo en el punto Z. De la
misma forma se puede alinear sobre la recta AZ nuevos puntos que sean necesarios intercalar entre esos
extremos.
B5)- Ejecución práctica de la medición:
Sea un terreno más o menos horizontal y
vamos a medir la línea AB con una
cinta de 50 metros, que hemos sacado completamente de su caja teniendo la
precaución de no formar rulos, para evitar que al tensarla se rompa. La cinta es tomada por uno de sus extremos
por un operario llamado delantero que tira la cinta y avanza hacia el punto B; el otro extremo, el de atrás (A), es controlado por el zaguero.
El
delantero lleva consigo una anilla con 10 fichas (la ficha 11 queda colocada en
el punto de arranque A). Estirada la cinta
en la línea a seguir, el zaguero arrima la manija de la cinta a la ficha
colocada en A, alinea al delantero, y éste
deja clavada una ficha en el extremo de la cinta. El zaguero levanta la ficha que estaba
clavada en el origen de la medición y ambos reanudan la marcha hasta que el
zaguero llega hasta donde está clavada la siguiente ficha; allí detienen la
marcha, estiran la cinta, el zaguero arrima la cinta a la ficha que dejó
clavada el delantero, alinea al delantero, estiran la cinta y el delantero deja
clavada una segunda ficha y así reiteran la operación hasta haber abarcado toda
la línea.
Los ejemplos siguientes indican la manera más conveniente de colocar la
cinta:
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