metodo de la rosa de los vientos.docx

Contenido Introducción ........................................................................................................................................ 1 Rosa De Los Vientos: ........................................................................................................................... 2 Uso de la rosa de los vientos en el diseño de los aeropuertos ........................................................... 3 Método de rosa de los vientos ............................................................................................................ 4 Método de la rosa de vientos cruzados. ............................................................................................. 4 Procedimiento: .................................................................................................................................... 4 Método de la rosa de vientos directos. .............................................................................................. 5 Teorema de Lambert ........................................................................................................................... 5 1.

Datos iniciales ............................................................................................................................. 6

2.

Elipse ........................................................................................................................................... 6

3.

Parábola ...................................................................................................................................... 7

4.

Hipérbola .................................................................................................................................... 7

Conclusión ........................................................................................................................................... 9 Bibliografía ........................................................................................................................................ 10

Introducción Una consideración importante para escoger la ubicación del aeropuerto es la dirección más corriente de los vientos. Como según lo establecido, los aviones despegan y aterrizan en contra del viento. Si se encontrase un terreno en el que el viento tuviese una sola dirección reinante durante todo el año, el campo de aterrizaje no tendría que ser muy ancho, puesto que con una sola pista sería suficiente; pero si el viento cambia a varias direcciones en distintas épocas del año, entonces el aeropuerto deberá ser bastante más ancho ya que habrá que construir varias pistas de aterrizaje, según las distintas direcciones de los vientos reinantes.

El viento que prevalece en un rango de tiempo puede ser representado por medio de una rosa de los vientos, la cual indica el porcentaje de tiempo en el que el viento sopla de diferentes direcciones. Consiste en una gráfica que por medio de barras o extensiones que van desde el centro de un círculo hacia un punto determinado que ilustra la dirección del viento, la longitud de cada extensión indicará el porcentaje de tiempo en el que el viento se dirigió hacia esa dirección (Ahrens, 1998).

Rosa De Los Vientos: Una rosa de los vientos es un círculo que tiene marcados alrededor los rumbos en que se divide la circunferencia del horizonte. Su invención se atribuye a Raimundo Lulio, aunque la descripción pormenorizada que da Plinio el viejo en libro II, 1 podría haber sido su referencia básica. En las cartas de navegación se representa por 32 rombos (deformados) unidos por un extremo mientras el otro señala el rumbo sobre el círculo del horizonte. Sobre el mismo se sitúa la flor de lis con la que suelen representar el Norte que se documenta a partir del siglo XV. También puede ser un diagrama que representa la intensidad media del viento en diferentes sectores en los que divide el círculo del horizonte. Las orientaciones fundamentales de la rosa de los vientos son cuatro: Norte, Sur, Este y Oeste, a partir de éstos el horizonte queda dividido en cuatro partes de 90º cada una. La línea que une norte y sur se llama meridiana o línea norte-sur, mientras que la que une los otros puntos se llama línea este-oeste. De las bisectrices de cada uno de los ángulos rectos formados por las líneas meridiana y este-oeste resultan ocho nuevas orientaciones o rumbos llamados laterales que son: noreste, sureste, suroeste y noroeste. Si volvemos a dividir los rumbos laterales y los principales tendremos ocho nuevos rumbos llamados colaterales que son: nor-noreste, este-noreste, este-sureste, sur-sureste, sursuroeste, oeste-suroeste, oeste-noroeste y norte-noroeste. En general la rosa de los vientos es representada con las anteriores orientaciones, sin embargo nuevos rumbos pueden señalarse con el mismo procedimiento, pero por lo general se emplean a partir de las divisiones señaladas los ángulos, partiendo del Norte (Oº) con dirección positiva siguiendo las manecillas de reloj, es decir hacia el Este

Uso de la rosa de los vientos en el diseño de los aeropuertos Se realiza un análisis de vientos con datos estadísticos de intensidad y dirección del viento en el lugar del emplazamiento, medidos durante un periodo de tiempo de al menos 5 años y como mínimo 8 veces diarias con intervalos iguales. Si no es posible realizar las mediciones en el propio emplazamiento, se podrán utilizar estadísticas de lugares cercanos donde haya un observatorio, teniendo en cuenta que puede haber diferencias entre las condiciones del entorno respectivas. Estas observaciones se agrupan en intervalos de intensidad de velocidad, medida en nudos, y para las direcciones se divide cada cuadrante (N, S, W, E) en 4 sectores, de modo que se tienen 16 sectores de dirección de viento (nº de observaciones y frecuencias). La representación gráfica de estos datos de intensidad y dirección de vientos se confecciona llevándolos a un diagrama de círculos concéntricos, cuyos radios son a escala las frecuencias de las observaciones en cada sentido. Este diagrama es conocido como rosa de vientos.

Método de rosa de los vientos Consiste en determinar la dirección en la que el viento sopla con mayor frecuencia en el año; de donde se asigna el número a la pista y se calcula el coeficiente de utilización. Para esto es necesario hacer un análisis de vientos. Es decir, la orientación de pistas se realiza en base a los vientos dominantes, en base a la dirección, magnitud y tiempo de duración del viento. Los vientos cruzados son con dirección normal al eje de la pista y su magnitud máxima varía según el tipo de avión.

Las recomendaciones de la FAA dice que las pistas deben de tener una orientación a forma que al menos el 95% del tiempo tenga una componente normal del viento de 15mi/hrs. La OACI especifica que las pistas cubran al menos el 95 % del viento dominante.   

Viento cruzado máximo de 20 nudos para aviones tipo A y B. Viento cruzado máximo de 13 nudos para tipo C. Viento cruzado máximo de 10 nudos para tipo D y E.

Método de la rosa de vientos cruzados. Es el método más confiable para la orientación de pistas por vientos dominantes. Clasifica a los vientos en cuatro rangos de velocidad:    

Vientos de 3 a 15 millas/hora. 15 a 30 30 a 45 Vientos en calma para velocidades de o a 3 millas/hora

Procedimiento: Se determina el % de vientos en cada dirección y magnitud. Con un escantillón transparente colocado al centro de la gráfica de círculos concéntricos, se determinan los porcentajes cubiertos para cada dirección de pista. Si ninguna pista cumple con los vientos dominantes se requiere de una pista auxiliar o secundaria desde un principio. Se

determina como pista auxiliar el segundo máximo del renglón de sumatoria, con una divergencia de 30 grados o más a la pista principal.

Método de la rosa de vientos directos.

Es un método auxiliar a la rosa de los vientos cruzados. Determina en forma gráfica la pista auxiliar o secundaria. El procedimiento consiste en determinar las poligonales de cada rango de velocidad del viento a partir del perímetro de calmas, la escala para los vientos de 3-15 mph es 1:1 de 15 a 30 es 2:1 y para vientos mayores de 30 es 3:1. El porcentaje de vientos que se calcula para la tabla se obtiene con la sumatoria de los 16 valores que se crucen en cada dirección.

Teorema de Lambert

El teorema de Lambert sobre órbitas elípticas figura en una de las obras del matemático alsaciano que le da nombre, Jean-Henri Lambert, Insigniores orbitae cometarum propietates publicada en Ausburgo en 1761.

Sirvió de fundamento al método de Heinrich Olbers (1758-1840) para el cálculo de órbitas y se formula de la manera siguiente: «En las órbitas parabólicas el tiempo empleado para el recorrido de un arco depende solo de la cuerda y de la suma de los radios vectores correspondientes a sus extremos, es decir, que la circunferencia circunscrita al triángulo que definen tres tangentes a una parábola pasa por el foco de la misma.

El teorema ofrece una fórmula para encontrar el tiempo de vuelo entre dos tiempos de una cónica. No obstante, el teorema arroja m múltiples soluciones y no se especifica cual se debería escoger.

Estas notas complementan el teorema explicando un método para distinguir entre las posibles soluciones. Se estudian todos los casos (elíptico, parabólico, hiperbólico) y se ofrece un procedimiento claro de selección de soluciones.

1. Datos iniciales El teorema de Lamber requiere los siguientes datos iniciales:    

Radio del punto inicial (medido desde el foco): rA. Radio del punto final (medido desde el foco): rB. Diferencia de anomalía verdadera entre los dos puntos: ∆θ = θ B - θ A. Semieje mayor de la elipse: α (para el caso parabólico, parámetro de la parábola ρ).

También se supone conocido el parámetro gravitacional µ. anteriores se calcula: 

Suma de los radios s = rA + rB.



Cuerda entre los puntos final e inicial:

A partir de los datos

En el caso parabólico e hiperbólico, estos datos son suficientes para poder diferenciar soluciones. En el caso elíptico, sería necesario algún dato más.

2. Elipse En el caso elíptico, según la teoría es necesario calcular α y β de las ecuaciones:

A partir de estos valores, y

usando el tiempo de vuelo viene dado por:

El problema surge porque existen varias posibles soluciones a las ecuaciones α y β, concretamente, si α1 y β1 son las soluciones entre 0º y 180º, entonces los siguientes pares dan soluciones diferentes:

3. Parábola En el caso parabólico, según la teoría el tiempo de vuelo viene dado por:

Y esta solución se toma cuando ∆θ ≤ 180º. Existe otra solución, dada por.

Y esta solución se toma cuando ∆θ ≥180º.

4. Hipérbola En el caso hiperbólico, según la teoría es necesario calcular α y β de las ecuaciones:

A partir de estos valores, y por:

usando el tiempo de vuelo viene dado

Y esta solución se toma cuando ∆θ ≤180º. Existe otra solución, dada por:

Y esta solución se toma cuando ∆θ ≥180º.

Conclusión

La rosa de los vientos o rosa náutica es un círculo que tiene marcados alrededor los rumbos en que se divide la vuelta del horizonte: Norte, Este, Sur y Oeste. Esta grafica está compuesta por 16 rumbos: N, NNE, NE, ENE, E, ESE, SE, SSE, S, SSO, SO, OSO, O, ONO, NO, NNO, la cual es medida por una Veleta y la velocidad del viento es medida por un Anemómetro.

Normalmente, las estadísticas sobre los vientos utilizadas para calcular el coeficiente de utilización vienen clasificadas por grupos según la velocidad y dirección, y la precisión de los resultados obtenidos depende en gran parte de la distribución supuesta de las observaciones dentro de esos grupos. A falta de toda información fiable acerca de la verdadera distribución de los vientos, se suele suponer una distribución uniforme, ya que, respecto a la pista orientada más favorablemente, esto suele traducirse en una cifra ligeramente conservadora del coeficiente de utilización.

Bibliografía

    

http://es.wikipedia.org/wiki/Rosa_de_los_vientos http://www.diccionario-nautico.com.ar/rosa-de-los-vientos.php http://www.buenastareas.com/ensayos/Metodo-De-La-Rosa-DeLos/26072207.html http://aero.us.es/astro/files0910/LAMBERT.pdf http://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_Lambert