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Dirección versus rumboEditar
Mantener un rumbo no es, en general, lo mismo que ir en dirección recta a lo largo de un gran círculo. Por el contrario, se puede mantener un gran círculo y el rumbo puede cambiar. Así, el rumbo de un camino recto que cruza el Polo Norte cambia bruscamente en el Polo de Norte a Sur. Cuando se viaja hacia el Este o el Oeste, sólo en el Ecuador se puede mantener el Este o el Oeste e ir en línea recta (sin necesidad de dirigir). En cualquier otro lugar, el mantenimiento de la latitud requiere un cambio de dirección, requiere el gobierno. Sin embargo, este cambio de dirección se vuelve cada vez más insignificante a medida que uno se desplaza a latitudes más bajas.
Brújula magnéticaEditar
La Tierra tiene un campo magnético que está aproximadamente alineado con su eje de rotación. Una brújula magnética es un dispositivo que utiliza este campo para determinar los puntos cardinales. Las brújulas magnéticas son muy utilizadas, pero sólo tienen una precisión moderada. El polo norte de la aguja magnética apunta hacia el polo norte geográfico de la Tierra y viceversa. Esto se debe a que el polo norte geográfico de la tierra se encuentra muy cerca del polo sur magnético de la tierra. Este polo magnético sur de la tierra situado en un ángulo de 17 grados con respecto al polo norte geográfico atrae al polo norte de la aguja magnética y viceversa.
El Sol
La posición del Sol en el cielo puede utilizarse para orientarse si se conoce la hora general del día. Por la mañana, el Sol sale aproximadamente por el este (sólo en los equinoccios) y se dirige hacia arriba. Por la tarde se pone en el oeste, de nuevo aproximadamente y sólo hacia el oeste exactamente en los equinoccios. En las horas centrales del día, se sitúa al sur para los espectadores del hemisferio norte, que viven al norte del trópico de Cáncer, y al norte para los del hemisferio sur, que viven al sur del trópico de Capricornio. Este método no funciona muy bien cuando se está más cerca del ecuador (es decir, entre el Trópico de Cáncer y el Trópico de Capricornio) ya que, en el hemisferio norte, el sol puede estar directamente encima o incluso al norte en verano. Por el contrario, en las latitudes bajas del hemisferio sur, el sol puede estar al sur del observador en verano. En estos lugares, primero hay que determinar si el sol se mueve de este a oeste por el norte o por el sur observando sus movimientos: de izquierda a derecha significa que pasa por el sur, mientras que de derecha a izquierda significa que pasa por el norte; o se pueden observar las sombras del sol. Si se mueven en el sentido de las agujas del reloj, el sol estará en el sur a mediodía, y si se mueven en sentido contrario, el sol estará en el norte a mediodía. El sol sale por el este y se pone por el oeste.
Debido a la inclinación axial de la Tierra, independientemente de la ubicación del observador, sólo hay dos días al año en los que el sol sale precisamente por el este. Estos días son los equinoccios. En todos los demás días, dependiendo de la época del año, el sol sale al norte o al sur del este verdadero (y se pone al norte o al sur del oeste verdadero). Para todos los lugares, el sol sale al norte del este (y se pone al norte del oeste) desde el equinoccio del norte hasta el equinoccio del sur, y sale al sur del este (y se pone al sur del oeste) desde el equinoccio del sur hasta el equinoccio del norte.
Reloj dialEdit
Reloj de solEditar
Un reloj de sol portátil puede utilizarse como un instrumento más preciso que un reloj para determinar los puntos cardinales. Como el diseño de un reloj de sol tiene en cuenta la latitud del observador, se puede utilizar en cualquier latitud. Ver: Reloj de sol#Usar un reloj de sol como brújula.
AstronomíaEditar
La astronomía proporciona un método para encontrar la dirección por la noche. Todas las estrellas parecen estar en la esfera celeste imaginaria. Debido a la rotación de la Tierra, la esfera celeste parece girar alrededor de un eje que pasa por los polos norte y sur de la Tierra. Este eje se cruza con la esfera celeste en los polos celestes norte y sur, que al observador le parecen situados directamente sobre el Norte y el Sur, respectivamente, en el horizonte.
En cualquier hemisferio, las observaciones del cielo nocturno muestran que las estrellas visibles parecen moverse en trayectorias circulares, causadas por la rotación de la Tierra. Esto se aprecia mejor en una fotografía de larga exposición, que se obtiene bloqueando el obturador abierto durante la mayor parte de la intensa oscuridad de una noche sin luna. La fotografía resultante revela una multitud de arcos concéntricos (porciones de círculos perfectos) de los que se puede deducir fácilmente el centro exacto, y que corresponde al polo Celeste, que se encuentra directamente por encima de la posición del polo verdadero (Norte o Sur) en el horizonte.Una fotografía publicada expuesta durante casi 8 horas demuestra este efecto.
El polo Celeste Norte se encuentra actualmente (pero no permanentemente) a una fracción de 1 grado de la brillante estrella Polaris. La posición exacta del polo cambia a lo largo de miles de años debido a la precesión de los equinoccios. Polaris también se conoce como la Estrella del Norte, y se llama genéricamente estrella polar o lodestar. Polaris sólo es visible durante la noche con buen tiempo para los habitantes del hemisferio norte. Las 2 estrellas de las esquinas de la «cacerola» (las opuestas al mango) apuntan por encima de la parte superior de la «cacerola» a Polaris.
Mientras que los observadores del hemisferio norte pueden utilizar la estrella Polaris para determinar el polo celeste norte, la estrella sur de la constelación de Octans apenas es visible para utilizarla en la navegación. Por ello, la alternativa preferida es utilizar la constelación Crux (La Cruz del Sur). El polo sur celeste se encuentra en la intersección de (a) la línea a lo largo del eje largo de Crux (es decir, a través de Alpha Crucis y Gamma Crucis) y (b) una línea que biseca perpendicularmente la línea que une los «Punteros» (Alpha Centauri y Beta Centauri).
GirocompásEditar
A finales del siglo XIX, en respuesta al desarrollo de los acorazados con grandes cañones transversales que afectaban a las brújulas magnéticas, y posiblemente para evitar la necesidad de esperar a que hubiera buen tiempo por la noche para verificar con precisión la alineación con el norte verdadero, se desarrolló el girocompás para su uso a bordo. Al encontrar el norte verdadero, y no el magnético, es inmune a las interferencias de los campos magnéticos locales o de a bordo. Su mayor desventaja es que depende de una tecnología que muchos particulares podrían considerar demasiado cara para justificarla fuera del contexto de una gran operación comercial o militar. También requiere una fuente de alimentación continua para sus motores, y que se pueda dejar en un lugar durante un período de tiempo mientras se alinea correctamente.
A finales del siglo XX, la llegada de los Sistemas de Posicionamiento Global (GPS) basados en satélites proporcionó otro medio para que cualquier persona pudiera determinar el norte verdadero con precisión. Aunque los receptores de GPS (GPSR) funcionan mejor con una visión clara de todo el cielo, funcionan de día o de noche, y en todas las condiciones meteorológicas, excepto en las más severas. Los organismos gubernamentales responsables de los satélites los supervisan y ajustan continuamente para mantener su alineación precisa con la Tierra. A diferencia del girocompás, que es más preciso cuando está parado, el receptor GPS, si sólo tiene una antena, debe estar en movimiento, normalmente a más de 0,1 mph (0,2 km/h), para mostrar correctamente las direcciones de la brújula. En los barcos y aviones, los receptores GPS suelen estar equipados con dos o más antenas, fijadas por separado al vehículo. Se determinan las latitudes y longitudes exactas de las antenas, lo que permite calcular los puntos cardinales en relación con la estructura del vehículo. Dentro de estas limitaciones, los GPSR se consideran precisos y fiables. El GPSR se ha convertido así en la forma más rápida y conveniente de obtener una alineación verificable con los puntos cardinales.