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LA RADIACIN SOLAR
La radiacin solar es de mxima importancia, puesto que la
cantidad de calor hacia y desde la superficie de la tierra
conforman el equilibrio de energa en el planeta, en el cual,
actualmente se da importancia para los cultivos.
Se conoce por radiacin solar al conjunto de radiaciones
electromagnticas emitidas por el Sol. El Sol se comporta
prcticamente como un cuerpo negro que emite energa siguiendo la ley
de Planck a una temperatura de unos 6000 K. La radiacin solar se
distribuye desde el infrarrojo hasta el ultravioleta. No toda la
radiacin alcanza la superficie de la Tierra, pues las ondas
ultravioletas, ms cortas, son absorbidas por los gases de la
atmsfera fundamentalmente por el ozono. La magnitud que mide la
radiacin solar que llega a la Tierra es la irradiancia, que mide la
energa que, por unidad de tiempo y rea, alcanza a la Tierra. Su
unidad es el W/m (vatio por metro cuadrado).
El Sol es la estrella ms cercana a la Tierra y est catalogada
como una estrella enana amarilla. Sus regiones interiores son
totalmente inaccesibles a la observacin directa y es all donde
ocurren temperaturas de unos 20 millones de grados necesarios para
producir las reacciones nucleares que producen su energa.
La capa ms externa que es la que produce casi toda la radiacin
observada se llama fotosfera y tiene una temperatura de unos 6000
K. Tiene slo una anchura de entre 200 y 300 km. Por encima de ella
est la cromosfera con una anchura de unos 15000 km. Ms exterior an
es la corona solar una parte muy tenue y caliente que se extiende
varios millones de kilmetros y que slo es visible durante los
eclipses solares totales.
La superficie de la fotosfera aparece conformada de un gran
nmero de grnulos brillantes producidos por las clulas de conveccin.
Tambin aparecen fenmenos cclicos que conforman la actividad solar
como manchas solares, fculas, protuberancias solares, etc. Estos
procesos que tienen lugar a diferentes profundidades, van
acompaados siempre de emisin de energa que se superpone a la
principal emisin de la fotosfera y que hace que el Sol se aleje
ligeramente en su emisin de energa del cuerpo negro a cortas
longitudes de onda por la emisin de rayos X y a largas longitudes
por los fenmenos nombrados, destacando que no es la emisin igual
cuando el Sol est en calma que activo. Adems la cromosfera y corona
absorben y emiten radiacin que se superpone a la principal fuente
que es la fotosfera.
Procedimiento en la medicin del rea en las bandas
1. Identificar el tipo de banda usado en su actingrafo y su
valor en radiacin por cuadro y parciales.
2. Analizar y estudiar el trazado en la banda realizado por la
plumilla. 3. Cerrar la figura con lnea base desde el punto a hasta
el punto b (donde el
actingrafo deja de registrar), se identifica por una lnea recta.
(Foto 4). 4. Se divide la banda en franjas, para cuantificar por
sectores y ser ms preciso,
se deben estudiar varias alternativas de divisiones, hasta tener
la ms sencilla y eficiente para el clculo. Se recomienda la
alternativa de divisin donde los cuadros y/o la mitad de los
cuadros sean la mayora.
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EL PLANMETRO
Para los casos en los que se necesita calcular superficies
irregulares o en perspectiva, como mapas o manchas la geometra
clsica o incluso la geometra analtica no son suficientes y no
prestan mayor utilidad. Por ello es necesario recurrir a una
herramienta de medicin especfica para tal fin, el planmetro es una
buena y fcil alternativa. El planmetro fue inventado en 1886 por el
Capitn dans H. Prytz, realizada por el Ingeniero del Instituto
Geogrfico Espaol, D. Jos Ma Manter, el planmetro es un instrumento
que da el rea comprendida dentro de lneas cuando la punta del mismo
recorre el contorno, moviendo la punta trazadora (o la lente) por
el contorno de la figura, el rea de sta se puede leer directamente
sobre la rueda medidora y su indicador.
Consta de las siguientes partes:
- Un polo que se fija en su posicin sobre el papel con una aguja
fina. - Un brazo polar, el cual se pivotea en un extremo sobre el
polo y sobre el otro en
la unidad integradora. - Un brazo trazador (que puede ser de
longitud fija o variable) unido en un extremo
a la unidad integradora y que en el otro extremo presenta el
punto trazador o trazador ptico.
La manera ms recomendable de utilizar un planmetro es con el
polo fuera de la figura por medirse, el procedimiento para medir
cualquier rea es el siguiente:
1. Colocar el polo fuera del rea en tal posicin que el punto
trazador alcance cualquier parte del permetro.
2. Leer el vernier con el punto trazador sobre un punto conocido
en el permetro. 3. Mover el punto trazador en el sentido de las
manecillas del reloj alrededor del
permetro hasta el punto conocido y leer de nuevo el vernier. 4.
La diferencia entre las dos lecturas, multiplicado por el factor de
escala,
proporciona el rea. 5. l rea se calcula segn la ecuacin: A =
K.L
Dnde: A = rea K = escala del mapa L = lecturas del promedio con
el planmetro, de la figura cuya rea se
desea conocer 6. Repetir el procedimiento hasta obtener 3
valores consistentes y considerar la
media de estos.
Una de las condiciones para que esta tcnica sea ms precisa es
que los brazos formen un ngulo casi recto al principiar la
operacin. Si por la forma de la figura estos quedaran a menos de
45, sera preferible dividir la superficie en dos o ms porciones y
determinar cada subrea por separado, moviendo el polo del aparato
cada vez a una nueva posicin.
En todos los planmetros el movimiento de la punta trazadora
ocasiona la rotacin del tambor y el nmero de revoluciones de esta
depende de la distancia recorrida y del ngulo formado entre su eje
de rotacin y la direccin del movimiento. Si la punta
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trazadora se mueve en sentido al movimiento de las manecillas de
un reloj, las lecturas van en aumento y si es al contrario,
disminuyen.
PLANIMETRO ANLOGO El Planmetro Anlogo consta de 3 elementos: Un
polo (parece una pesa), un Brazo Polar y un Brazo Trazador.
Planmetro Anlogo: El permetro anlogo consta de tres elementos:
un polo (parece una mesa), un brazo Polar y un Brazo Trazador.
Polo y Brazo Polar
Brazo Polar
Montaje del Planimetro Anlogo
Para la toma de lecturas, debe procurarse siempre que El Brazo
Polar y el Brazo Trazador no formen entre s ngulos muy agudos o muy
obtusos.
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Montaje del planmetro Anlogo
Toma de Lecturas
El Brazo Trazador dispone en uno de sus extremos de una "lupa"
con un punto de color rojo o un crculo pequeo en su centro llamado
ndice del Brazo Trazador, utilizado para seguir la trayectoria del
permetro de la figura por medir el rea.
El recorrido debe hacerse en el sentido de las manecillas del
reloj y si por alguna razn llegare a haber alguna desviacin durante
el recorrido, se debe retroceder por el mismo camino equivocado
para eliminar el error.
Si el rea a medir es pequea, el Planmetro debe quedar fuera del
plano. Si el rea es grande, el Planmetro debe quedar dentro de la
figura, y si es muy grande, se debe descomponer la figura a medir
en varias ms pequeas que se miden individualmente.
Antes de iniciar el recorrido sobre la figura, se debe hacer la
lectura inicial en el punto de partida con el ndice del Brazo
Trazador para de determinar la longitud del recorrido exacta.
Para las lecturas en el Brazo Trazador se debe tener en cuenta
que cada lectura tiene una parte entera y tres decimales. Por
ejemplo: 0.253
ndice del Brazo Trazado r
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La parte entera se lee en el Disco Contador (crculo derecho)
graduado de 0 a 9 (relacin de 10:1)
Clculo de la constante del planimetro
Para calcular reas con el Planimetro Anlogo, es preciso calcular
una constante que afectar las lecturas realizadas.
Para ello, sobre un papel debe dibujarse a escala (1:100 por
ejemplo), un cuadrado de 5 cm de lado, cuya rea es de 25 cm2.
Disco Contador (unidades)
ndice Disco Contador Lectura para los dos primeros decimales
(rueda graduada en 100 divisiones)
Punto negro (ndice del Nonio)
Lectura del ltimo decimal (NONIO)
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Luego se coloca el Planmetro con la punta trazadora (la lupa")
en uno de sus vrtices y se hace una lectura inicial que Indica el
punto de arranque para la lectura. Se hace el recorrido en el
sentido de las manecillas del reloj sobre la lnea que conforma el
contorno del cuadrado (permetro) hasta llegar nuevamente al punto
inicial. En este momento y con mucho cuidado se hace una lectura
final.
La diferencia de lectura final y la lectura inicial permite
calcular la longitud total recorrida en el permetro del cuadrado.
Este valor se anota y se repite el proceso al menos tres (3) veces,
de tal manera que la variacin entre las lecturas obtenidas no sea
mayor a 0.010 (error mximo permisible).
Posteriormente se calcula el promedio de las lecturas para luego
hacer la siguiente regla de tres: Si 25 cm2 equivalen a 0.242
vueltas del Planmetro, a cunto equivale (K) una vuelta del
Planmetro?
25 2
cm 0.242 vueltas del Planmetro
K 1 Vuelta del Planmetro
Se despeja el valor de K, y se obtiene la constante
requerida:
25 1103.305 100
0.242K
= =
Clculo del rea
Para calcular el rea de una figura, debe obtenerse el promedio
de tres (3) lecturas de tal manera que estas no superen el valor de
error mximo permisible, es decir, que la variacin entre lecturas no
supere 0.010.
Posteriormente se aplica a expresin:
REA = 2
LK ED
Factor de radiacin solar
( )
2100
mFRS Fc rea cm=
Lectura Lectura Inicial Lectura Final PROMEDIO
1 0.009 0.251 0.242
0242 2 0.253 0.496 0.243
3 0.498 0.739 0.241
-
ENERO
( )
( )
2
2
2
100
1.00948 5.2 100
524.929
mFRS Fc rea cm
FRS cm
FRS cm
=
=
=
JULIO
( )
( )
2
2
2
100
0.96200 2.3 100
221.26
mFRS Fc rea cm
FRS cm
FRS cm
=
=
=
FEBRERO
( )
( )
2
2
2
100
1.00948 5 100
504.74
mFRS Fc rea cm
FRS cm
FRS cm
=
=
=
AGOSTO
( )
( )
2
2
2
100
0.97162 1.8 100
174.89
mFRS Fc rea cm
FRS cm
FRS cm
=
=
=
MARZO
( )
( )
2
2
2
100
1.00948 1.5 100
151.422
mFRS Fc rea cm
FRS cm
FRS cm
=
=
=
SETIEMBRE
( )
( )
2
2
2
100
0.99086 4.9 100
485.52
mFRS Fc rea cm
FRS cm
FRS cm
=
=
=
ABRIL
( )
( )
2
2
2
100
0.98124 3.1 100
304.18
mFRS Fc rea cm
FRS cm
FRS cm
=
=
=
OCTUBRE
( )
( )
2
2
2
100
1.00048 4.1 100
410.20
mFRS Fc rea cm
FRS cm
FRS cm
=
=
=
MAYO
( )
( )
2
2
2
100
0.96200 3 100
288.6
mFRS Fc rea cm
FRS cm
FRS cm
=
=
=
NOVIEMBRE
( )
( )
2
2
2
100
1.00048 2 100
200.10
mFRS Fc rea cm
FRS cm
FRS cm
=
=
=
JUNIO
( )
( )
2
2
2
100
0.95238 2.9 100
276.19
mFRS Fc rea cm
FRS cm
FRS cm
=
=
=
DICIEMBRE
( )
( )
2
2
2
100
0.99086 1.8 100
178.35
mFRS Fc rea cm
FRS cm
FRS cm
=
=
=
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CONCLUSIONES
La energa que llega al exterior de la atmosfera lo hace en una
cantidad fija; llamada constante solar. Esta energa es una mezcla
de radiaciones de longitudes de ondas 200 y 400nm, que se disminuye
entre radiacin ultravioleta, luz visible y radiacin infrarroja.
La radiacin solar es la energa emitida por el sol, propagada por
el espacio que
no a llega aportando luz y calor. Esta energa establece ciclos
naturales en la tierra, como del carbono y del agua, dando lugar
indirectamente al resto de formas de energa natural.
Al llegar a la superficie terrestre la radiacin solar debe
atravesar la atmosfera, donde experimenta diversos fenmenos como
reflexin (albedo), absorcin y difusin que disminuye la intensidad
final.
Debemos tener conocimientos bsicos de las condiciones del
entorno para poder lograr un aprovechamiento adecuado de la
radiacin solar: orientacin radiacin solar directa y difusa,
etc.
LINOGRAFA
1.
http://www.monografias.com/trabajos65/radiacion-solar/radiacion-solar.shtml
2.
http://pis.unicauca.edu.co/moodle/file.php/533/PRACTICAS_TOPOGRAFIA_1/P
LANIMETRIA_PRACTICA_11.pdf
3. http://es. Wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n solar
4. http://www.portalciencia.net/museo/climameteo.html#c
