Generación de sextantes en serie (prácticas de Trigonometría)

[Escila]

Soy nuevo. Me presento brevemente. Soy profesor de Matemáticas en un Instituto que está en la costa atlántica.
Dicho esto, intentaré no hacerme pesado e ir al grano. Pero antes necesito realizar una introducción (pido disculpas de antemano si os parece que el mensaje es demasiado largo). Desde hace muchos años uso sextantes en las clases de Trigonometría como instrumento para medir ángulos fácilmente y con un resultado aceptable. Hasta este año usé sextantes de madera y de construcción casera. Pero este año en mi Instituto intentamos generar sextantes que mejoren los que usábamos en madera y que resultasen baratos. La pretensión, aclaro, no era obtener un sextante que mida con la precisión de un sextante comercial. Descargamos los archivos de impresión 3D de un sextante pero el resultado no fue bueno. Así que diseñamos, imprimimos y reproducimos nuestro propio sextante (usando moldes y resina de poliuretano. https://www.thingiverse.com/thing:3591169). Reproducimos 25 hasta ahora a un coste de menos de 1.5 € por ejemplar. Y ahora vienen las preguntas a los expertos (es decir, los miembros de este foro). Los sextantes van a ser usados fundamentalmente en tierra, por lo que surge un problema con la determinación del horizonte. El Davis no nos parece buena opción. ¿Qué creéis que es más conveniente para que los alumnos determinen horizonte con facilidad? ¿Intentar producir en serie un sextante artificial parecido al Freiberger? ¿Intentar hacer uno del tipo del Freiberger pero de forma que el espejo se autonivele? ¿Optar por intentar hacer uno de burbuja que se acople al sextante? ¿Tirarnos de la moto e intentar hacer uno con un giróscopo?
Se agradecería cualquier comentario que nos ayude a escoger una primera opción a intentar. También cualquier comentario o sugerencia sobre lo que hemos hecho y cómo mejorarlo. Por supuesto, si alguno desea recibir una copia del sextante , por curiosidad o por interés en comprobar su exactitud, intentaremos hacérselo llegar.
Agradezco desde ya vuestra atención (habéis llegado leyendo hasta aquí. .
Scila

[iperkeno]

1 Si es para usar en tierra y medir ángulos... ¿No sería mejor basarse en un teodolito que en un sextante?

2 ¿No hay nada para impresión 3D?


Saludos

[Escila]

Gracias por la respuesta.
Tienes razón. El problema es que es difícil hacer un teodolito decente de forma casera y con pocos medios. Los caseros suelen ser, básicamente, cuadrantes sobre un trípode. Una plomada sobre un arco graduado, vamos. O una alidada montada sobre un arco graduado. Los resultados (lo comprobé hace ya mucho tiempo) son peores que la medida de ángulo que proporciona un sextante. De hecho, los chicos construyeron un cuadrante y un astrolabio con madera y siguiendo instrucciones de un libro del s. XVI (Espejo de navegantes, de Alonso de Chaves). Los teodolitos decentes son instrumentos ópticos complejos y muy caros. Mucho mas que un sextante comercial. Por eso la idea de construir prototipos de sextantes e intentar mejorar cada prototipo que se vaya construyendo. El sextante que hicimos es de hecho un primer prototipo. Que habrá que mejorar y complementar con un horizonte artificial y, quizá, con un anteojo. El objetivo de mejorar ese primer prototipo es la razón de acudir a este foro. Los que mejor conocen el sextante son los marinos. Solo hay que darse una vuelta por los hilos de este foro para confirmarlo. Si se construye bien, el sextante es un instrumento para medir ángulos muy bueno. Y muy útil para estudiar y resolver problemas de Trigonometría. Incluídos problemas relacionados con la navegación astronómica. No veo la razón para no plantear y resolver algunos en un Instituto. Por ejemplo, la determinación de la latitud con sextante y tabla de declinaciones del Sol (sin correcciones. El problema simplificado)

[BORRASCA]

Por si te sirve de algo
https://www.youtube.com/watch?v=_b2jgRLH9bs

https://www.youtube.com/watch?v=a1HG0SxD_CI

[iperkeno]

Originalmente publicado por Escila

Gracias por la respuesta.
Tienes razón. El problema es que es difícil hacer un teodolito decente de forma casera y con pocos medios. Los caseros suelen ser, básicamente, cuadrantes sobre un trípode. Una plomada sobre un arco graduado, vamos. O una alidada montada sobre un arco graduado. Los resultados (lo comprobé hace ya mucho tiempo) son peores que la medida de ángulo que proporciona un sextante. De hecho, los chicos construyeron un cuadrante y un astrolabio con madera y siguiendo instrucciones de un libro del s. XVI (Espejo de navegantes, de Alonso de Chaves). Los teodolitos decentes son instrumentos ópticos complejos y muy caros. Mucho mas que un sextante comercial. Por eso la idea de construir prototipos de sextantes e intentar mejorar cada prototipo que se vaya construyendo. El sextante que hicimos es de hecho un primer prototipo. Que habrá que mejorar y complementar con un horizonte artificial y, quizá, con un anteojo. El objetivo de mejorar ese primer prototipo es la razón de acudir a este foro. Los que mejor conocen el sextante son los marinos. Solo hay que darse una vuelta por los hilos de este foro para confirmarlo. Si se construye bien, el sextante es un instrumento para medir ángulos muy bueno. Y muy útil para estudiar y resolver problemas de Trigonometría. Incluídos problemas relacionados con la navegación astronómica. No veo la razón para no plantear y resolver algunos en un Instituto. Por ejemplo, la determinación de la latitud con sextante y tabla de declinaciones del Sol (sin correcciones. El problema simplificado)

Entiendo.

Pero el fundamento del sextante es trabajar en vertical y con ángulos propios para la altura de los astros sobre horizonte.

Eso lo hace un instrumento engorroso para ángulos horizontales y ángulos obtusos.

El propio sistema de vidrio partido y reducción del ángulo a la mitad ya tiene un componente específico para sus usos tradicionales.

¿no sería mejor uno de círculo completo?

[Escila]

Originalmente publicado por iperkeno

Entiendo.

Pero el fundamento del sextante es trabajar en vertical y con ángulos propios para la altura de los astros sobre horizonte.

Eso lo hace un instrumento engorroso para ángulos horizontales y ángulos obtusos.

El propio sistema de vidrio partido y reducción del ángulo a la mitad ya tiene un componente específico para sus usos tradicionales.

¿no sería mejor uno de círculo completo?

Desde mi experiencia es mas sencillo medir ángulos horizontales con el sextante que verticales. Por el problema de determinar horizonte en los verticales. De ahí la consulta que hice. Es cierto que lo ideal seria un teodolito. Se evita el problema con el horizonte y la amplitud de ángulo que se puede medir, como bien dices, es mayor. El problema es su construcción en serie de forma casera o artesanal. Hace tiempo construí los instrumentos típicos: un teodolito, una ballestilla, un cuadrante, un astrolabio y un sextante. El de mejores resultados fue, con diferencia, el sextante. Por eso he intentado con el paso del tiempo generar uno bueno, resistente y que pueda reproducir con facilidad.

[iperkeno]

Vale, gracias por la respuesta.

Adjunto un enlace a archivo para impresión 3D de un sextante.

https://cults3d.com/es/modelo-3d/herramientas/sextant

[mario147]

Hola Escilla, poco o nada puedo aportar, solo felicitarte por tu iniciativa, ya me gustaría haber tenido profersores como tú.

[Clapton]

Excelente!

Me gustaría tener uno de vuestros sextantes o instrucciones de como me lo puedo hacer yo..., no sé si teneis algun enlace donde explique paso a paso como hacerlo.

Hace años compré un libro donde explicaba como hacer un sextante muy sencillo de madera en el que había un capítulo en el que decia como hacer un horizonte artificial.

La lastima es que creo que lo perdí, de todas maneras lo miraré en casa.

Si que recuerdo que fabricaban el horizonte con un cubo de agua..., no me pidas mas detalles porque no lo recuerdo pero se basaba en que el horizonte era la superficie de agua del cubo.

En fin, siento no poderte ayudar más, que buen profe de mates tienen tus alumnos.

(pero al salir de clase)

[Mab1959]

Buenas tardes,
En los teodolitos clásicos hay un nivel de burbuja partida vertical que se debe ajustar para la lectura del ángulo vertical. Puedes acoplar uno similar al cuerpo del sextante para que en el momento de tomar la altura tengas la visual del horizonte horizontal. Se compone de un nivel de burbuja, un prisma y espejos para tener los dos extremos de la burbuja de forma análoga al astro y al horizonte en la misma visual. Si encuentro algún esquema lo pongo.
Saludos

[Mab1959]

Buenas, adjunto esquema de montaje. Saludos.