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MEDIDA DE ÂNGULOS: - Em topografia, os ângulos estão contidos em dois planos: Um horizontal ou azimutal e outro vertical ou zenital. Os aparelhos usados.

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1 MEDIDA DE ÂNGULOS: - Em topografia, os ângulos estão contidos em dois planos: Um horizontal ou azimutal e outro vertical ou zenital. Os aparelhos usados são os Teodolitos. - Através do teodolito pode-se determinar: rumos, azimutes, deflexões e declinações, ou seja, todos os ângulos necessários para os cálculos e desenhos utilizados em uma planta topográfica. - Os ângulos formados pelos alinhamentos de uma determinada área a ser trabalhada, são medidos: = a partir de uma estação = ou com mudança do aparelho, estacionando-o em mais de uma estação.

2 - Se as visadas forem feitas a partir de uma estação, os ângulos serão referenciados por azimutes; entretanto se houver mudança de estação, ao invés de se ajustar a zero e orientar o aparelho em cada estação, será conveniente trabalhar-se com os chamados ângulos de deflexão, os quais permitem o cálculo dos azimutes. - Assim, os alinhamentos terão seus azimutes obtidos indiretamente, evitando-se o erro cometido na orientação magnética. Azimutes lidos e calculados: - São chamados azimutes lidos os ângulos lidos no teodolito a partir do meridiano de referência. - Os azimutes calculados são aqueles obtidos indiretamente, pelas deflexões. Relaciona-se o azimute do alinhamento anterior com o ângulo de deflexão do novo alinhamento e assim sucessivamente.

3 - No primeiro ponto de estação do aparelho, como este foi ajustado a zero e orientado, obtém-se diretamente os azimutes na bússola do teodolito. - Quando há necessidade de mudança do aparelho, como no caso de poligonais por caminhamento, os demais pontos após o primeiro vértice terão seus azimutes calculados pelas deflexões que serão somadas ou subtraídas do azimute do alinhamento anterior, conforme o sentido da deflexão. O cálculo dos azimutes é feito pelas seguintes relações: - Azimute do novo alinhamento = Azimute do alinhamento anterior + deflexão a direita - Azimute do novo alinhamento = Azimute do alinhamento anterior - deflexão a esquerda

4 Exemplo: Onde : Az = azimute DD = Deflexão a Direita DE = Deflexão a Esquerda

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6 Rumos e azimutes verdadeiros e magnéticos: - Pode-se ter duas referências para a medição de um ângulo de orientação (Azimute ou Rumo): Os meridianos magnético e verdadeiro. - Quando a referência tomada é o meridiano verdadeiro, os rumos e azimutes serão verdadeiros e quando referenciados ao meridiano magnéticos, serão rumos e azimutes magnéticos.

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8 - Para a conversão de um caso em outro, basta que se conheça a declinação magnética. Conversão de rumos em azimutes e vice-versa: - Sempre será útil, quer para os trabalhos de campo como para cálculos e desenho, a conversão do valor de um rumo em seu correspondente azimute ou vice-versa.

9 Atualização de rumos : - Atualizar um rumo é reproduzir na época atual a demarcação de um alinhamento já demarcado, em época anterior, mas cujos vestígios se perderam ou se tornaram confusos.

10 - Os alinhamentos levantados no campo e posteriormente desenhados na planta são caracterizados ou medidos em relação ao norte magnético, já que a bússola assim indica. - Como o NM varia e consequentemente a declinação também, de acordo com o lugar e tempo, evidentemente um rumo magnético obtido para um alinhamento em determinada época, diferirá do rumo magnético do mesmo alinhamento medido em outra ocasião. - Sendo o alinhamento imutável, o que irá variar será o rumo ou o azimute magnético. - Frequentemente surgem problemas de verificação, retificação ou demarcação de uma propriedade, cuja planta foi confeccionada anos atrás e os alinhamentos têm seus marcos perdidos ou se têm dúvidas.

11 ERROS : Nas Medições Diretas : - Aqui as medições são feitas duplamente (ida e volta), mas qualquer discrepância encontrada entre medições feitas sob condições similares, não revela nenhum erro sistemático. - As medições duplas servem para detectar enganos, frequentemente cometidos. Em condições médias, para a medição direta, um trabalho razoável é representado pela relação 1/2000 ou 1/1000 para levantamentos expeditos.

12 As principais fontes de erro nas medições diretas são as seguintes: a) comprimento incorreto do diastímetro: - O comprimento de uma trena de aço varia com as condições de temperatura, tração e flexão; portanto um diastímetro é dito de comprimento correto somente sob determinadas condições. Isto produz um erro sistemático que pode ser praticamente anulado, aplicando-se correções. c) Diastímetro não na horizontal : - Frequentemente, um declive engana o operador e a tendência é segurar a corrente, na parte mais baixa do declive, em posição mais baixa. Em trabalhos comuns, esta é uma das maiores fontes de erros. Será um erro acumulativo, para mais.

13 d) Alinhamento incorreto : - O operador cravando as fichas ora de um lado, ora de outro do alinhamento correto, causam erros provenientes da má orientação do auxiliar de ré. Isto produz um erro sistemático variável, que poderá ser reduzido pelo cuidado nas operações. Resultam valores maiores e portanto são erros positivos. e) Inclinação das balizas : - Se, por falta de cuidado, o auxiliar inclina a baliza, ao invés de mantê-la na vertical, o diastímetro estará medindo um valor maior ou menor, conforme a inclinação da baliza.

14 f) Catenária : - É um erro que ocorre sempre que o diastímetro for suportado pelas extremidades; devido ao peso próprio da corrente, faz que surja uma curvatura ao invés de se medir em reta, ficando a distância horizontal entre os pontos menor do que usando a corrente estivesse inteiramente suportada ou colocada sobre o solo. A flecha formada ou catenária pode ser diminuída, aplicando-se tensões mais fortes. Nas Medições Indiretas - Enquanto na medição direta de distâncias, a maioria dos erros é sistemática, e por isto a precisão de tais levantamentos varia diretamente com a distância, nas medições indiretas, por estadimetria, a precisão dependerá dos erros cometidos nas leituras dos ângulos horizontais e verticais e nas leituras dos retículos.

15 - Como os erros provenientes da leitura de ângulos são acidentais, o erro principal cometido é na observação dos retículos interceptando a mira, que também é um erro acidental, supondo a mira mantida na posição vertical. - Assim, é de se esperar que os erros variem com a raiz quadrada da distância, o que é uma das mais importantes vantagens que a estadimetria apresenta sobre a medição direta. Nos Ângulos de fechamento a) Determinação : - O erro pode ser determinado, logo no final do levantamento no campo, por duas maneiras:

16 - por diferença entre azimutes: - Tomando-se por base o azimute inicial MP-1 (de saída), que foi lido no círculo horizontal e comparando com o azimute final MP-1 ( de chegada) que foi calculado em função das sucessivas deflexões e azimutes dos alinhamentos anteriores, tem- se por diferença, o erro angular de fechamento. Pelos dados da planilha, observa- se que o valor de MP-1 (de saída) é 305º16 e no final obteve-se por cálculo o valor de 305º21 para o mesmo alinhamento MP-1. Onde, o erro angular de fechamento será: - e.a.f = 305º21 – 305º16 = 0º05 por excesso, o qual deverá ser anulado pela compensação. OBS.: É bom lembrar que o primeiro azimute é lido, e os outros serão calculados, como já vimos antes no tópico : Azimutes lidos e calculados.

17 - pelas deflexões : - Como a poligonal é fechada, evidentemente, deveria fechar com 0º ou 360º. E como tem-se deflexões á direita e á esquerda, a diferença entre os somatórios das duas colunas de deflexões deveria teoricamente ser igual a 0º ou 360º. A diferença para mais ou para menos de 360º, será o erro angular de fechamento, que logicamente será igual ao valor encontrado pelas diferenças de azimutes do alinhamento MP - 1. Assim, o erro angular será : Σdeflexão direita = 404º25 Σdeflexão esquerda = 44º20 360º05 – 360º = 0º05 (erro angular de fechamento)

18 b) Limite do erro - tolerável: - O erro angular de fechamento encontrado ao final do levantamento será comparado com o erro máximo permissível, que será função do número de estações ou vértice do polígono. Os diversos autores não são unânimes quanto ao valor deste limite, que é baseado na lei da propagação dos erros; entretanto, a maioria deles recomenda que o limite de tolerância raiz de N ou até o dobro desse valor, sendo N o número de estações do aparelho usadas no levantamento e o erro será expresso em minutos. - Assim, poder-se-ia dizer que o valor do erro angular estando dentro desses limites indicariam: Raiz de N = índice de um bom trabalho 2* Raiz de N = índice de um trabalho aceitável Acima desses limites os trabalhos não devem ser aceitos.

19 - Na planilha utilizada como exemplo, o erro angular de fechamento sendo de 0º05 e N = 12 estações, o limite máximo seria 2 * raiz de 12 = 2 x 3,5 = 7, portanto se enquadrando o erro angular de fechamento dentro do máximo permissível. - O erro angular de fechamento, dependendo do cuidado do operador é relativamente fácil de se encaixar dentro dos limites preconizados, pois os instrumentos vêm sendo sucessivamente aperfeiçoados na parte ótica, aumentando a precisão e a aproximação dos mesmos. - Entretanto, a bibliografia mostra que o erro angular de fechamento não dá total segurança quanto ao julgamento de um levantamento. - O valor encontrado é simplesmente um resíduo dos erros acidentais, pois podem ocorrer as compensações naturais durante o trabalho; assim errando-se um ângulo num sentido, esse erro poderá ser total ou parcialmente anulado pelo erro seguinte cometido em direção oposta.

20 - Na verdade, houve um erro duplo, mas nos cálculos desaparecerá pela compensação natural. Embora não seja um índice rígido quanto á qualidade de um trabalho, é uma das maneiras com que se depara para tal julgamento e, portanto terá que ser levado em conta. - O que se pode afirmar é que, estando o erro angular dentro dos limites preconizados, provavelmente o trabalho foi bem executado, mas não garantidamente. - Já ao contrário, estando o erro angular de fechamento acima dos limites, garantidamente foi um mau trabalho, pois além das compensações naturais houve um excesso de resíduo dos erros acidentais.

21 c) compensação do erro angular de fechamento: - O erro angular estando dentro do limite de tolerância deverá ser anulado, para que a planta feche nos ângulos. - E isto é feito pela compensação, que será positiva quando erro é por falta e negativa quando por excesso. - Teoricamente, o ideal seria distribuir equitativamente o erro por todos os vértices, pois provavelmente errou-se em todas as visadas. Mas na prática isto seria supérfluo e desnecessário pois ter-se-ia que trabalhar com segundos, o que não é feito em trabalhos de rotina, no campo.

22 - Como o valor do erro aparece no final (MP – 1 de chegada), isto não significa que o erro foi cometido nesse alinhamento final, mas sim que veio se acumulando desde o início e refletindo no final. - Sendo os azimutes calculados em função das deflexões, o erro cometido num alinhamento irá se propagar por todos os alinhamentos subsequentes. - Assim sendo, o erro que aparece no final é resultado do erro cometido nesse alinhamento mais os erros dos alinhamentos anteriores que foram se acumulando.

23 - Consequentemente, será mais racional que a anulação do erro seja feita na planilha de baixo par cima, decrescendo, isto é, no último alinhamento adiciona-se ou retira-se o tatal do erro, no penúltimo o total menos um minuto e assim por diante, como se observa na continuação da planilha tomada como exemplo:

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25 - Outra maneira de se compensar o erro seria semelhante à anterior, mas abrangendo um maior número de alinhamentos, sem alterar o valor de MP – 1 inicial, como mostra o exemplo a seguir. Pode-se usar uma maneira ou outra, indiferentemente.

26 - A coluna de azimutes calculados compensados será preenchida pelos valores corrigidos dos azimutes, quando então o polígono se fechará, pela eliminação do erro angular de fechamento. Erro linear de fechamento: - Para a determinação do erro linear, necessário será a transformação dos dados em coordenadas, trabalhando-se com um sistema de eixo ortogonais. São as chamadas coordenadas retangulares ou cartezianas. E as mesmas serão úteis também par o desenho da planta topográfica, bem como para o cálculo analítico da área da poligonal de base.

27 - Os eixos coordenados são constituídos de um meridiano de referência que pode ser verdadeiro, magnético ou assumido, chamado de eixo das ordenadas ou eixos dos Y, dando a direção N-S é um paralelo de referência, situado perpendicularmente ao meridiano, dando a direção E-W e chamado de eixo das abscissas ou eixo dos X. - Ordenada de um ponto é a distância desse ponto ao paralelo de referência, medida portanto no sentido N-S no eixo dos Y, podendo ser positiva quando na direção norte ou negativa na direção sul. - Abscissa de um ponto é a distância desse ponto ao meridiano de referência medida no sentido E-W, no eixo dos X, podendo ser positiva quando na direção este ou negativa na direção oeste.

28 - Em outras palavras, ordenada ou latitude de um ponto é a projeção do ponto no eixo dos Y e será positiva (N) ou negativa (S); abscissa ou longitude será a projeção do ponto no eixo dos X, podendo ser E (+) ou W (-). a) Coordenadas parciais ou relativas

29 - Convertendo-se os azimutes calculados compensados em rumos e tendo-se o seno e o cosseno do rumo de cada alinhamento, o produto desses valores pela respectiva distância dará a projeção ( longitude ou latitude) de cada alinhamento.

30 No triângulo formado, tem-se que : - Sen rumo = cateto oposto / hipotenusa = longitude / distância, onde: Longitude parcial = distância x sen rumo Cos rumo = cateto adjacente / hipotenusa = latitude / distância,onde: Latitude parcial = distância x cos rumo

31 - Essas projeções são chamadas coordenadas parciais, porque são contadas à partir da origem do próprio alinhamento; equivale a transportar a origem do sistema de eixos para cada vértice do polígono. - Como as longitudes poderão ser E (+) ou W (-) e as latitudes N (+) ou S (-), ao se multiplicar a distância do alinhamento pelo seno do rumo, tem-se a longitude parcial, cujo valor será anotado ou na coluna E ou na coluna W, de acordo com o quadrante do rumo; igualmente, o produto da distância pelo cosseno do rumo dará a latitude parcial, a ser lançada na coluna N ou na S, dependendo também do quadrante do rumo. - Dando continuidade ao exemplo, a planilha será acrescida agora das colunas necessárias para o cálculo das coordenadas parciais, incluídos os espaços reservados à compensação do erro linear.

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