Ayuda por Favor!!!!

[Alejandro1]

Hola, miren, les cuento: Estoy estudiando Bioquímica en la UBA y para la materia de Física luego de haber termindao de cursar todos los trabajs prácitcos se nos pide la formulación de una hipótesis y su comprobación o rechazo en su defecto, elaborando al mismo tiempo los métodos y fundamentos del trabajo que estaríamos entregando.

Por supuesto que las hipótesis no pueden ser relacionadas con cualquier tema, sino con temas que vimos en la materia, por ejemplo fluidos, electricidad, magnetismo, etcétera....

El tema es que ahora que estuvimos viendo el tema de refractometría se me ocurrió la idea de demostrar que la atmósfera posee una capacidad refractora o mejor dicho un índice de refracción neto.

La Hipótesis sería similar o tendría que ver con esto:

La presencia de una capa de aire (atmósfera) sobre la superficie de la Tierra y que posee un índice de refracción apreciable, es responsable de la visualización de los objetos celestes (o la luna en nuestro caso) antes de que ellos superen la linea de prolongación del horizonte.

O sea que lo que en mi caso tendría que probar es que en realidad cuando la luna sale ella realmente no está sobre el horizonte, sino que está por debajo de él, pero por la refracción atmosférica la puedo observar. Lo mismo ocurriría en su puesta, yo puedo continuar observandola hasta después de que haya atravesado el horizonte verdadero.

El problema es que lo único que se me ocurre para comprobar matemática o experimentalmente está hipótesis es tomar con mucha precisión la hora de la salida de la luna por sobre el horizonte y la hora en cuando se pone, o en su defecto cuando ésta está sobre el cénit (cosa menos precisa). Si la Refracción ocurriese de verdad, entonces la luna debería permanecer más tiempo sobre el cielo que el que le toma a la tierra girar los 180º.

Otro problema es que debería restarle la traslación de la luna en su órbita, y también el que para tomar la hora de salida de la luna debería tener todo el horizonte limpio, lo que se me hace medio difíicil.

Necesito su consejo.¿ Ustedes creen que pueda medir con precisión el índice de refracción o apreciar una diferencia en el tiempo de salida y ocultación de la luna por este método?

Yo hice unos cálculos muy aproximados y tomando en cuenta que el máximo ángulo de refracción a 90º del cénit (horizonte) es de 35' y tomando en cuenta que la tierra gira 180º en 12 hs los cálculos me dan que la luna debería salir 2 minutos y medio antes, o estoy equivocado?

No se siquiera si la precisión de un reloj de cuqrzo serviriía para realizar estas mediciones o si directamente el error humano sería mucho mayor que el del instrumento.

Cualquier ayuda bienvenida sea. Desde Ya muchas gracias por su ayuda.

[eletj]

Hola Alejandro:

No se si te será de ayuda: en el Almanaque Náutico que publica el Servicio de Hidrografía Naval hay datos muy precisos para conocer la altura del Sol, la Luna, los planetas y las estrellas principales, estas por intermedio del punto Aries (a través del ángulo sidéreo), utilizando el UTC (que deberás tener con la precisión del segundo a partir de un GPS o señal horaria patrón para ajustar tu reloj de cuarzo común).

Como las alturas dadas por el almanaque son reales, las medidas instrumentalmente irán variando a medida que el astro desciende hacia el horizonte con lo cual tendrás resultados experimentales fácilmente comprobables.

En el mismo almanaque hay tablas de corrección por refracción; verás que para ángulos bajos está en el orden de los 5', lo que ya está indicando el grado de precisión que tendrás que tener en las mediciones.

Hay programas de Almanque en la Web y el almanaque de 2007 está en Emule. Yo encontré discrepancias entre el almanaque y los resultados de los programas planetarios buscando la hora de tránsito del Sol para sacar el meridiano de mi domicilio, ¡ojo...!.

Peeeero... puesto que en el almanque están esas tablas de corrección de altura por refracción (complementadas por correcciones por presión y temperatura), quizás te las acepten como data empírica para justificar tu procedimiento y no debas realizar las mediciones que probablemente se compliquen por la carencia de instrumental y/o condiciones adecuadas.

Un sextante marino emplazado en tierra debería ofrecer una apreciación de la décima de minuto de arco (si está bien ajustado) y supongo que un teodolito también (ahí no se, mejor preguntale a un agrimensor...), así que a primera vista no parece algo que esté fuera de las posibilidades de un crestiano...

Buena suerte

Miguel Ghezzi

PD: Me olvidaba... quizás puedas salvarte del sextante o teodolito midiendo el alargamiento del tiempo aparente; tendrías que medir con la precisión del segundo de tiempo el orto y el ocaso sobre el horizonte y esi no tenés dos horizontes a nivel del mar la cosa se complica un poco...

[Miguel]

Hola Alejandro!

Efectivamente el fenómeno que mencionás se llama Refracción Atmosférica o Astronómica.

Podes usar la Formula de Bennet para calcular la refracción atmosférica.

R= 60" /tan(h0 + (7,31/ (h0+4,4)))

(en cnpt)

donde h0 es la altura aparente de un astro (la que vemos)

Y de ahí podes calcular la hr (altura real) = h0 - R

Espero te sirva.

Saludos

[Alejandro1]

Muchas gracias por las respuestas, me han dado una esperanza para poder hacer la hipótesis. Qué irónico que esta afición a la astronomía que se me despertó estos últimos meses ya me haya dado frutos.

Solo me queda hacer una pregunta.

¿Qúe es una sextante marino? o ¿Qué es un teodolitol, y donde puedo conseguirlo?

[Miguel]

Hola Alejandro

Me alegra que te haya servido la data.

Un sextante es un instrumento usado por los marinos para medir ángulos entre 2 puntos. Se usaba generalmente para, midiendo la altura del sol, calcular la latitud del lugar.

El teodolito es similar, pero esta diseñado para uso topográfico.

Un teodolito lo podes conseguir si tenés algun conocido que sea Agrimensor. Sextante te va a costar más conseguirlo pues ya casi no se usan.

Saludos

[eletj]

En realidad yo no se que tan preciso sea un teodolito para tu finalidad porque creo que en el uso común se nivela con un nivel de burbuja como los sextantes aeronáuticos (ellos eran menos exactos por esa razón, lo que tampoco importaba demasiado dada la velocidad a que se mueve un avión...). Por eso no me juego a uno de esos, aunque estoy casi seguro que tiene que tener provisiones para el caso.

Como te dijo el tocayo el sextante marino se utiliza para medir ángulos horizontales y alturas de astros. Seguro es más exacto que un teodolito usado con nivel de burbuja, pero aún así, lo más probable será que el teodilito pueda hacerse funcionar con el mismo principio (horizonte marino u horizontes artificiales mejores que la burbuja, como espejos de mercurio) y por lo tanto ofrecerte idéntica exactitud (apostaría a que la cartografía absoluta se hacía con teodolitos). Seguro un agrimensor lo respondería con certeza, porque ellos estudian bien las posibilidades e historia de esos instrumentos.

Arrimate a algún club náutico de Qulmes, hay muchos que lo tienen por gusto y otros porque para habilitar cualquier velerito para navegación en el mar, fuera de vista de costas, es (o era hasta hace no mucho) elemento de seguridad obligatorio en la embarcación (aunque lleven GPS).

A lo dicho por Miguel le sumo que en la navegación astronómica, mediante el sextante también se conoce la longitud.

¡Es maravilloso pensar que gracias a las estrellas podemos saber nuestra posición en el planeta con un error del orden del km con un instrumento de mano! ¿verdad?

No es Física... pero como este asunto y la astrología forman parte de nuestras raíces, quizás te haya gustado conocerlo. Buena suerte.

Miguel Ghezzi