latitud y longitud

El otro día en clase se planteo un tema muy interesante, como orientarse y encontrar el punto que estamos, es decir nuestra posición geografica. Desde que los nautas salieron al mar saber la latitud ha sido algo tan simple como calcular la altura del sol u otros astros, pero la longitud es decir la distancia a un meridiano de referencia ya ha sido mas dificil y complicado. La medida del tiempo ha llevado al hombre a grandes quebraderos de cabeza.


Este problema presenta dos aspectos:

El primero consiste en diseñar un sistema de referencia terrestre en el que podamos situarnos y fijar nuestra posición por medio de sus coordenadas (una combinación de números y letras) que permita determinar la posición de cualquier punto de la Tierra. Esto nos permite trabajar con las coordenadas del puerto de salida y el punto de destino de una travesía, pudiendo así determinar el rumbo que debemos seguir.

El segundo aspecto del problema es el de determinar por medio de observaciones astronómicas en qué punto del planeta nos encontramos, de manera que podamos corregir el rumbo en cada momento de la travesía. Para fijar la posición de un punto en la Tierra empleamos el sistema de coordenadas de longitud y latitud, que estudiaremos a continuación.


Desde la mas remota antigüedad el hombre se ha sentido fascinado por el paso del tiempo y ha ido desarrollando diversos artilugios (relojes) para medirle. Todos ellos han estado basados en el movimiento de rotación de la Tierra que, como hemos visto, produce la alternancia periódica de los días y las noches.

Tras muchas y largas observaciones y razonamientos, construyeron los primeros relojes diurnos (relojes de Sol) y nocturnos (nocturlabio). Para ello era necesario encontrar alguna observación de nuestro entorno astronómico que sirviera de punto de referencia fijo, algún fenómeno que ocurriera una sola vez día. El tiempo transcurrido entre dos observaciones sucesivas daba un intervalo fijo de tiempo que puede tomarse como base para su medida.

El reloj de Sol
Esta basado en dividir el tiempo transcurridos entre un mediodía y el siguiente en 24 partes iguales (horas). Utiliza la sombra arrojada por un gnomón sobre una superficie con una escala para indicar la posición del Sol en el movimiento diurno. Animación.

El gnomón tiene que ser paralelo al eje de la tierra, que indica la dirección Norte-Sur. Para ello, el gnomon debe formar con el suelo un ángulo igual a la latitud a la que nos encontramos ( por ejemplo 40º N en Madrid).
En otoño y en invierno se verá la hora por la cara sur del marcador horario, y en primavera y en verano la hora se leerá por su cara norte. Instrucciones para realizar un reloj de Sol.

Aunque los sumerios fueron los primeros en dividir el año en 12 unidades, y el día en partes iguales, debemos a los egipcios la división del día en 24 horas, así como el año de 365 días.

Nocturlabio o reloj nocturno
Debido al giro de la tierra alrededor de su eje, las estrellas parecen moverse en el cielo por lo que la imagen del firmamento varia a lo largo de la noche.

Como sabemos para construir un reloj necesitamos un punto de referencia.
De noche la estrella polar (que permanece fija porque el eje de rotación N-S de la tierra siempre apunta a ella), nos proporciona la referencia adecuada.

El nocturlabio o reloj nocturno estaba basado en la circunferencia que en torno a la estrella Polar describe la estrella Beta de la Osa Menor o Kochab, al moverse en el sentido contrario de las agujas del reloj.

Las reglas que utilizaban los navegantes españoles del siglo XVI se limitaban a saber que era medianoche a finales de abril cuando Kochab estaba exactamente al norte de la estrella Polar.

Estos relojes no eran muy precisos, pudiendo apreciar solamente las horas, las medias y los cuartos. Esta precisión no aumento mucho a lo largo de los siglos.

Galileo
En el siglo XVII Galileo al estudiar el movimiento del péndulo descubrió que su periodo de oscilación es constante.

Este descubrimiento resultó ser de gran importancia, pues permitió desarrollar una nueva técnica de construir relojes, los llamados relojes de péndulo, de mucha mayor precisión que los viejos relojes diurnos y nocturnos estudiados. Los nuevos relojes de péndulo permitían apreciar horas y minutos.

Estos conocimientos permitieron comprobar que el reloj de sol unas veces adelantaba y otras atrasaba. La razón de este hecho se debe a que:

1) El eje de la Tierra no es perfectamente perpendicular al plano de la eclíptica.

2) La Tierra no se desplaza por la órbita a una velocidad constante, debido a la segunda ley de Kepler. La Tierra se desplaza más rápidamente cuando está cerca del Sol que cuando está más alejada. Por ello no duran todos los días el mismo tiempo.

Husos horarios
La esfera terrestre se divide en 24 husos.
De 360/24= 15º cada uno,
y una anchura de 40.000 Kms/24=1666.667 Kms.

Se llaman husos horarios porque se tarde una hora en pasar de un punto de un huso al equivalente del uso siguiente.

La Tierra pues, al girar, tarda 1 hora en recorrer un huso horario. Contando el numero de usos entre dos punto, sabremos su diferencia horaria.