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Pedro Nunes Instrumentos Náuticos - Ciência Viva

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<strong>Pedro</strong> <strong>Nunes</strong><br />

<strong>Instrumentos</strong><br />

Náuticos<br />

1


<strong>Pedro</strong> <strong>Nunes</strong>- Biografia<br />

(1502-1578)<br />

Nasceu em Alcácer do Sal em 1502, de ascendência judaica. Em<br />

1517, inicia os estudos universitários. Em 1523 casa com D Guiomar<br />

Áreas (Aires). Deste casamento nasceram dois rapazes (Apolónio e<br />

<strong>Pedro</strong>) e quatro raparigas ( Briolania, Francisca, Isabel e Guimoar).<br />

Seguiu os cursos de Filosofia e de Matemática na Universidade de<br />

Lisboa, onde em 1525 alcançou o grau de bacharel em medicina e foi<br />

encarregado da regência da cadeira de Filosofia Moral a 4 de Dezembro<br />

de 1529, transitando em seguida para a de Lógica e depois para a de<br />

Metafísica.<br />

Por alvará de 1529, o rei D. João III nomeou-o cosmógrafo, com a<br />

pensão de 20$00 (20 mil) réis em cada ano, cargo em que foi confirmado<br />

em 1541 com a renda duplicada. A 13 de Agosto de 1531, D. João III<br />

convida-o para professor dos seus 6 irmãos e foi para Évora como tutor<br />

dos príncipes até 1534. Em 1547 passou a cosmógafo-mor, com o<br />

vencimento de 50$000 réis. A 1 de Dezembro de 1537 é publicado o<br />

Tratado da Sphera com a Theorica do Sol e da Lua em Lisboa, por<br />

Germão Galhardo. Em Janeiro de1542 publica De corpusculis Libri<br />

unus,(16 de Outubro) uma das obras que mais reputação lhe deu nos<br />

meios científicos.<br />

Pouco tempo depois da transferência da Universidade de Coimbra,<br />

<strong>Pedro</strong> <strong>Nunes</strong> foi aí nomeado professor, em 1544, cargo que ocupou até á<br />

sua jubilação em Julho de 1562.<br />

Na sua qualidade de cosmógrafo ausentou-se diversas vezes de<br />

Coimbra para corresponder a pedidos do rei no sentido de resolver<br />

problemas técnicos da náutica.<br />

Em 1546, é impresso o seu trabalho De erratis Orontii Finei, Regii<br />

Mathematicarum Lutetiae Professoris. Em 1548 é feito Cavaleiro do<br />

Hábito de Nosso Senhor Jesus Cristo. Em 1549, Diogo de Sá publica De<br />

navigatione Libri tres, em Paris, o livro contém críticas a <strong>Pedro</strong> <strong>Nunes</strong>.<br />

2


Em 1555, é eleito para proceder á reforma dos Estudos Universitários,<br />

juntamente com Baltazar Faria.<br />

A 11 de Junho de 1557 morre D. João III: a rainha D. Catarina<br />

autoriza, por despacho de 21 de Outubro, <strong>Pedro</strong> <strong>Nunes</strong> a estar ausente<br />

da regência da sua Cadeira na Universidade durante 3 ou 4 anos, para se<br />

ocupar da tarefas ligadas á ciência das navegações. A 20 de Dezembro<br />

deste mesmo ano, <strong>Pedro</strong> <strong>Nunes</strong> apresenta ao Conselho da Universidade<br />

de Coimbra um alvará de lembrança em que a rainha determina que os 4<br />

anos que ele iria passar na corte, e os 3 anos em que foi professor na<br />

Universidade de Lisboa lhe fossem contados para efeito do cômputo de<br />

jubilação .Em Julho de 1562 é-lhe concedida a jubilação por diploma de<br />

D.Catarina, sua última interferência como Regente do Reino.<br />

Entre 1562 e 1572 afastou-se da corte e viveu em Coimbra, mas<br />

D.Sebastião voltou a chamá-lo ao serviço como cosmógrafo em 1572.<br />

Parece ter sido a partir desse momento que se ocupou de uma « aula de<br />

esfera» (astronomia e cosmografia) destinada aos pilotos, navegadores e<br />

cartógrafos.<br />

Em 1566, publica em Bâle, o volume Petri Nonii Salaciensis opera,<br />

trabalho em que são refundidos e ampliados os trabalhos que, em 1537,<br />

publicara com o título Tratado da Sphera , mas agora acrescidos de<br />

novos escritos. Aqui aparece pela primeira vez uma das suas obras mais<br />

notáveis: o tratado De Arte atque ratione navigandi em comjunto com o<br />

De corpusculis. Em 1567, publica em língua castelhana, na cidade de<br />

Antuérpia, o seu Libro de Algebra en Arithmetica y geometria.<br />

A 11 de Outubro de 1568 foi encarregado por D.Sebastião da reforma<br />

dos pesos e medidas do Reino, que foi promulgada em 1575. Em 1571, é<br />

publicado um volume contendo o De corpusculis e o De erratis Orontii<br />

Finaei por Antonio Mariz. Em 1573 a segunda edição de Petri Nonii<br />

Salaciensis Opera.<br />

Em 1576, já viúvo, deixa Lisboa para se fixar em Coimbra.<br />

Em 1577, recebe o convite do Papa Gregório XIII para se pronunciar<br />

sobre um projecto de Reforma do Calendário.<br />

A 11 de Agosto de 1578 desapareceu do número dos vivos e o seu<br />

nome continuou célebre como um dos maiores matemáticos de sempre.<br />

<strong>Pedro</strong> <strong>Nunes</strong>- Glória da Ciência Portuguesa e Universal<br />

3


O Conceito de Nónio<br />

Estamos certos que <strong>Pedro</strong> <strong>Nunes</strong> (1502-1577), quando se preocupou<br />

com este problema( latitude e longitude), não conhecia o trabalho de<br />

Levy, que apesar de traduzido para latim devia ter tido uma divulgação<br />

muito limitada, por se tratar de um manuscrito e, muito menos a obra de<br />

Digges que, apesar de impressa, é posterior á sua invenção. Aliás, se tal<br />

tivesse acontecido, talvez o facto desmotivasse o nosso ilustre sábio, pois<br />

o seu conceito de nónio, tem o mesmo objectivo que a escala diagonal.<br />

O nónio aparece na obra De crepusculis, publicada em 1542.<br />

Desenho segundo a gravura apresentada por <strong>Pedro</strong> <strong>Nunes</strong>, em De Crepusculis,<br />

Descrição do nónio. Lisboa, 1542. Biblioteca Nacional, Lisboa.<br />

Na segunda parte desta obra, a proposição número três, reza assim: «<br />

Construir um instrumento que seja muito apropriado ás observações dos<br />

astros, e com o qual se possam determinar rigorosamente as respectivas<br />

alturas»<br />

Não se conhecem exemplares dotados de nónio que tenham existido<br />

em Portugal. Há informações sobre a sua utilização por parte de Tycho<br />

Brahe (1546-1601), na sua obra Astronomiae Instauratae Mechanica,<br />

cuja primeira edição é de 1598. Nesta obra, além de serem apresentadas<br />

gravuras dos quadrantes, o autor afirma que estes estão divididos com as<br />

usuais transversais, mas também utilizam o nónio do « famoso<br />

matemático espanhol<br />

4


Retrato de Tycho Brahe in Astronomiae Quadrante mural in Ticho Brahe,<br />

Istauratae Mechanica, ed. 1602, Astronomiae Instauratae Mechanica, ed. 1602.<br />

Biblioteca da Ajuda, Lisboa<br />

Biblioteca da Ajuda, Lisboa<br />

O único instrumento da época dotado de nónio e que sobrevive é o<br />

quadrante fabricado em 1595 por Kynnyn, que se encontra em Florença.<br />

Há uma réplica no Museu da Marinha, em Lisboa. O nónio de <strong>Pedro</strong><br />

<strong>Nunes</strong> é bastante diferente do instrumento posteriormente criado pelo<br />

francês Pierre Vernie para resolver o mesmo problema, e que foi chamado<br />

indistintamente «vernier» ou « nónio» em alguns países.<br />

5


Obras de <strong>Pedro</strong> <strong>Nunes</strong><br />

Obras Impressas<br />

*Tratado da Esfera Lisboa, Simão Galhardo, 1537<br />

- Tratado da Sphera<br />

- Theorica do Sol e da Lua, de Purbachio<br />

- Livro primeiro da Geographia de Ptolomeu<br />

- Tratado em defensam da carta de Marear<br />

*Astronomi Introductorii de Sphaera Epitome (sem data)<br />

*De Crepusculis Libri Unus Lisboa, Luís Rodrigues, 1542<br />

*De Erratis Orontii Finaei Coimbra, João Barreiros e João<br />

Alvares,1546<br />

*Petri Nonii Salaciensis Opera Basileia, Ex Officina<br />

Henricpetrina,1567<br />

-Rerum astronomicum Problemata Geometrica<br />

-De Regulis et Instrumentis<br />

-In Theorica Planetarum Georgii Purbachii<br />

*Libro de Algebra en Aritmetica e Geometria Anvers, Juan<br />

Stelsio,1567<br />

*De Crepusculis Libri Unus Coimbra, António Mariz, 1571<br />

*De Erratis Orontii Finaei Conimbricae, António Mariz, 1571<br />

*De arte atque ratione navigandi, Conimbricae, António Mariz,<br />

1573<br />

Manuscritos<br />

*Defensam do Tratado de Rumacao do Globo para a Arte de<br />

Navegar( Biblioteca Nacional de Florença), publicado em: Joaquim de<br />

Carvalho<br />

6


Obras de que só há notícia<br />

*Geometria dos triangulos spheraes<br />

*De ortu et occasu signorum<br />

*De astrolabio opus demonstratiuum<br />

*De planisphaerio goemetrico<br />

*De globo delineando ad nauigandi artem<br />

*Traduçao do De Architectura, de Vitruvio<br />

Imagens<br />

in Libro de Algebra<br />

7


in Libro de Algebra<br />

8


in Libro de Algebra<br />

in De Corpusculis,1542<br />

9


Moeda de 100$00<br />

Selo de 5$00, 1978<br />

Selo comemorativo do 4º centenário da morte<br />

10


<strong>Instrumentos</strong> Náuticos e Navegação Astronómica<br />

Quando os Portugueses, no inicio do século XV começaram as<br />

navegações ao longo da costa Africana constataram que, enquanto as<br />

viagens de ida se efectuavam sem dificuldade, o mesmo não se sucedia com o<br />

regresso, devido aos ventos contrários. Recorrendo á sua experiência de mar<br />

aperceberam-se que engolfando-se no Atlântico e levando os navios a<br />

descrever uma larga volta, conseguiam fazer as viagens mais curtas em<br />

tempo e mais cómodas para a tripulação.<br />

Todavia, com tal afastamento da terra, os pilotos deixavam de saber<br />

a posição a que o navio se encontrava, dado que não podiam usar as<br />

referências que eram indispensáveis para determinar o ponto do navio.<br />

A solução encontrada foi recorrer aos astros, primeiro á Estrela Polar,<br />

depois ao Sol, pois assim conseguiam calcular, com uma certa precisão, a<br />

latitude a que o navio se encontrava, a qual, cruzada com a longitude<br />

estimada permitia fazer a navegação com alguma segurança. Para o efeito,<br />

foram desenvolvidos Métodos de Navegação e <strong>Instrumentos</strong> Náuticos.<br />

Os <strong>Instrumentos</strong> Náuticos são uma peça fundamental na arte de<br />

navegar. A sua finalidade é basicamente obter a posição da embarcação de<br />

modo a permitir uma navegação segura. Outros são apenas auxiliares ou<br />

complementares desses instrumentos não sendo por isso de desprezar.<br />

Modernamente a electrónica, pela sua facilidade e fiabilidade, impôs-se e<br />

quase nos faz esquecer o difícil percurso da descoberta e aperfeiçoamento<br />

dos instrumentos usados pelos pioneiros da arte de navegar dos quais os<br />

portugueses se podem orgulhar de também terem contribuído. Os problemas<br />

que se puseram sobre a latitude e longitude deram um grande impulso ao<br />

aperfeiçoamento e descoberta de novos instrumentos.<br />

Ainda hoje em dia há quem tenha de recorrer a essas «relíquias», não<br />

só como distracção de bordo, mas também como recurso perante as avarias e<br />

falibilidade da moderna tecnologia.<br />

11


Quadrante<br />

Usado pelos navegadores portugueses por volta do século XV, o<br />

quadrante, de origem mais remota que o astrolábio, era um instrumento de<br />

madeira ou em latão empregado para tomar alturas de astros.<br />

Tinha a forma de ¼ de círculo tendo numa das arestas rectilíneas<br />

duas pínulas por onde se enfiava o astro. Um fio de prumo era fixo ao<br />

centro do arco e interceptava o limbo graduado em graus de 0 a 90. O astro<br />

era visado pelo lado onde estavam marcados os 90º. A posição da linha de<br />

prumo indicava na graduação a altura do astro. Para facilitar a leitura<br />

rigorosa do limbo graduado no quadrante, arranjou <strong>Pedro</strong> <strong>Nunes</strong> um<br />

dispositivo com o nome de Nónio. O problema que se punha, para a época,<br />

era a divisão das escalas num espaço tão pequeno como ao Quadrantes ou<br />

mesmo os astrolábios, o que fez com que fosse pouco usado.<br />

Assim, para se obter a medida deste ângulo hipoteticamente entre 29º<br />

e 30º, o valor era de 29,6º.<br />

12


Pricípio do Nónio- caso que indica 29.6º<br />

A figura acima indicada é um exemplo simplificado para a<br />

compreensão do princípio do Nónio, uma vez que o Nónio de <strong>Pedro</strong><br />

<strong>Nunes</strong> dividia uma escala em 44 partes.<br />

13


Astrolábio Náutico<br />

O astrolábio é um antigo instrumento para medir as alturas dos<br />

astros acima do horizonte. A sua invenção atribui-se a Hiparco, pai da<br />

astronomia e trigonometria. Ptolomeu designa por astrolábio a esfera<br />

armilar, que os Árabes combinaram com o globo celeste e aperfeiçoando-o<br />

criando assim o astrolábio esférico. Os Gregos já o conheciam mas foi<br />

através dos Árabes, que chegou á Europa.<br />

Astrolábio planisférico de Nicol Patenal 1616 (frente e verso)<br />

14


O instrumento era composto por um disco graduado, a madre, onde se<br />

achavam colocadas várias lâminas circulares, Essas lâminas eram<br />

também graduadas á superfície das suas margens, permitindo através da<br />

alidade(régua móvel que faz parte de um instrumento com que se<br />

determina a direcção dos objectos) determinar a altura de qualquer astro.<br />

A alidade girava em torno do centro comum da madre e de todas as<br />

lâminas. Cada uma das lâminas ou discos servia para uma determinada<br />

latitude. No século XI, Zarquial, um árabe da Península Ibérica,<br />

idealizou um astrolábio universal com uma só lâmina e que servia para<br />

qualquer lugar. Com o astrolábio plano resolviam-se problemas<br />

geométricos, tais como, calcular a altura de um determinado edifício ou a<br />

profundidade de um poço. Era também usado em astrologia.<br />

Inicialmente, o astrolábio, tinha a configuração da face posterior dos<br />

planisférios. No entanto, e com a experiência dos pilotos ganhou uma<br />

nova forma. Deixou de ser fabricado em chapa de metal ou madeira e<br />

passou a fundir-se em liga de cobre de modo a que o seu peso (cerca de<br />

dois quilos) o sujeitasse ao balanço do navio.<br />

A forma definitiva do astrolábio náutico fixa-se assim numa roda, de<br />

15 a 20 cm, com dois diâmetros ortogonais no centro do qual gira a<br />

mediclina no sentido ascendente até que ao meio-dia solar, e num breve<br />

momento, a mediclina conservava-se estacionária para em seguida se<br />

mover no sentido inverso. Pela maneira de como se efectuava esta<br />

operação era conhecida pelas gentes do mar como « pesar do sol». A<br />

leitura da escala, interceptada pela mediclina, indicava a altura<br />

meridiana do sol que complementada com a consulta das tabelas de<br />

declinação do sol permitia calcular a latitude do lugar.<br />

Representação da pesagem do Sol<br />

15


Nos primeiros tempos o zero da graduação encontrava-se na<br />

horizontal do quadrante mas no século XV o sentido da escala foi<br />

invertido agora com o zero na vertical do quadrante. Obtinha-se assim<br />

directamente na escala a distância zenital (complemento de altura) do<br />

astro suprimindo uma operação no cálculo da latitude, sempre<br />

complicado para os pilotos da época. Para o hemisfério norte a fórmula<br />

da latitude é lat= (90º- h) +d o que simplificado dá lat=z+d, em que h é<br />

igual á altura do astro, d a declinação e z a distância zenital.<br />

Muitos exemplares espalhados pelo mundo foram fabricados em<br />

Portugal e exibem o nome ou as marcas do fabricante. Poucos astrolábios<br />

chegaram aos nossos dias, mas com o desenvolvimento da arqueologia<br />

subaquática foi possível recuperar muitos deles. O número de astrolábios<br />

aponta para cerca de 80 e são mundialmente registados no Museu da<br />

Marinha de Greenwich. Além de um número de registo, passaram a ser<br />

conhecidos por um nome, normalmente relacionado com o local onde<br />

foram encontrados.<br />

Sacramento Santiago Atocha III Atocha IV<br />

(1650) (1575) (1605) (1616)<br />

Ericeira(1600) Aveiro(1575) S,Julião da Barra 1 S.João da Barra 2 S.Jão da Barra3(1606)<br />

16


Em Portugal existem pelo menos dez exemplares, nove dos quais no<br />

Museu da Marinha em Lisboa formando a maior exposição permanente<br />

de astrolábios náuticos. São eles Sacramento, Santiago, Atocha III,<br />

Atocha IV, Ericeira, Aveiro, São Julião da Barra 1, 2 e 3.<br />

Aquele que é conhecido por Coimbra, encontra-se no Observatório da<br />

Universidade de Coimbra, o qual, devido ás suas características,<br />

dimensões e peso, nunca foi usado a bordo dos navios.<br />

17


A Bússola<br />

A Bússola, mais conhecida pelos marinheiros como Agulha, é o<br />

instrumento de navegação mais importante a bordo ainda hoje. Baseia-se<br />

no principio que um ferro natural ou artificialmente magnetizado tem de<br />

se orientar segundo a direcção do campo magnético da terra. Os chineses<br />

conheceram-na muito antes dos europeus. Foram aqueles os primeiros a<br />

fazerem uso da propriedade da magnetite para procurarem os pontos<br />

cardeais. A Bússola chinesa era composta por um prato quadrangular<br />

representado a Terra onde uma colher de magnetite poisada no centro<br />

indicava o sul.<br />

Bússola Chinesa<br />

Foi através dos Árabes que esse princípio entra na Europa, onde se<br />

tem a notícia do seu uso no século XII. Inicialmente, era composta por<br />

uma palhinha flutuando numa vasilha cheia de água e que apontava<br />

para Norte. Levava-se a bordo pedras de magnetite para se cevar as<br />

agulhas á medida que estas iam perdendo o seu magnetismo.<br />

Pedra de cevar<br />

Os rumos ou as direcções dos ventos têm origem na Antiguidade. Na<br />

Grécia começaram com dois, quatro, oito e doze rumos. No início do<br />

século XVI surgem dezasseis e na época do Infante D.Henrique já se<br />

usavam rosas dos ventos com 32 rumos. Primeiro o rumo era associado ao<br />

vento e mais tarde aos pontos cardeais. A tradição de decorar o Norte<br />

com uma flor de Lis tem origem nas armas da família Anjou que reinava<br />

em Nápoles. Em certas rosas dos ventos, no local que indicava o Leste,<br />

18


aparecia desenhada uma cruz que indicava a direcção da Terra Santa. A<br />

rosa dos ventos era marcada com pontos cardeais e com os quadrantes<br />

divididos consoante os rumos. Aos espaços entre cada um dos 32 rumos<br />

chamavam-se quartas .<br />

Rosa dos Ventos- 1569<br />

Quanto ao desvio da agulha, ou seja, o efeito que massas de ferro<br />

próximas têm sobre uma bússola, foi descoberto por D.João de Castro por<br />

volta de 1538. Este efeito obrigou a ter cuidados com o posicionamento<br />

desta relativamente a outros objectos, tais como, peças de artilharia,<br />

âncoras entre outros. Era uma das razões para que os morteiros, caixas<br />

que protegem as bússolas, fossem primeiramente em madeira. A bússola<br />

consta de leves barras magnetizadas e paralelas que se fixam na parte<br />

inferior de um disco graduado chamado de rasa dos ventos, tem no centro<br />

um capitel com um cávado cónico com uma pedra incrustada (rubi,<br />

safira,...) onde assenta numa haste vertical, o pião, fixada no fundo do<br />

morteiro. No vidro ou na parede do morteiro existe um traço vertical<br />

chamado linha de fé que indica com rigor a direcção da proa da<br />

embarcação.<br />

19


Bússola francesa- 1690<br />

Durante o século XVI as nossas bússolas tinham, pelo menos desde<br />

1537, um sistema de balança para manter o morteiro horizontal. O morteiro<br />

estava colocado numa coluna de madeira, mais tarde de metal, a bitácula, á<br />

frente da roda do leme. A bitácula contêm um sistema dito cardan que<br />

permite que o morteiro se mantenha na horizontal apesar das oscilações do<br />

barco.<br />

Quando se começou com os cascos em ferro o desvio tinha um efeito<br />

considerável e a bússola teve que ser adaptada. A bitácula passou a incluir<br />

uns ferros para compensar esse efeito e umas esferas de ferro de modo a<br />

conduzir o fluxo magnético á volta da bússola e atenuar as influências dos<br />

ferros envolventes. De maneira a diminuir ainda mais o efeito do balanço do<br />

navio, o morteiro pode ainda ser cheio com líquido (água e álcool ou petróleo<br />

branco) e por isso feito de um metal com reduzido efeito magnético,<br />

normalmente latão. As agulhas devem ser sensíveis e estáveis.<br />

20


O Prumo<br />

Dos primeiros instrumentos de navegação conta-se concerteza o que<br />

permitiu medir a altura da água por baixo de uma embarcação.<br />

Primeiramente talvez o pau ou a vara usada para deslocar o barco. E depois<br />

disso talvez tenham utilizado uma pedra atada a uma linha.<br />

Textos da Antiguidade referem sondagens e mesmo navegação com<br />

este método o que pressupõe a utilidade deste instrumento naquela época.<br />

Usado para profundidades até cerca de 20 braças, a sonda ou prumo<br />

da mão é composto por um cone alongado de chumbo, redondo ou quadrado,<br />

de 3 a 5Kg de peso e com uma alça no vértice superior onde se fixa a linha<br />

de prumo ou sondaresa. Na base uma cavidade é cheia com sebo para trazer<br />

amostras do fundo de modo a conhecer-se a sua natureza (areia, rocha,<br />

lodo,...)<br />

Prumo de mão<br />

A sondaresa é graduada em braças ou metros com um coiro na quinta<br />

braça ou metro. Uma pinha de anel marca a décima, dois coiros a décima<br />

quinta e duas pinhas a vigésima. As unidades intermédias são marcadas com<br />

nós.<br />

O Prumo Grande, usado para grandes profundidades, tem uma<br />

chumbada de 15 a 20 Kg. Este tipo de prumo era usado nos séculos XVI e<br />

XVII para reconhecer fundos que excediam as 200 braças. O prumo é jogado<br />

pelo prumador do bordo respectivo imprimindo á chumbada um movimento<br />

de translação, de ré para vante, de modo que este caia na água<br />

suficientemente a vante, para que, com o movimento do navio em marcha<br />

lenta, toque no fundo no momento em que a linha está na vertical.<br />

21


Até meados deste século o prumo de mão era de extrema importância<br />

para a navegação. Ainda não havia sondas electrónicas ou eram demasiado<br />

dispendiosas para um uso generalizado. A sondagem realizava-se para<br />

determinar a altura da água debaixo da embarcação de modo a evitar um<br />

encalhe ou ainda para se determinar o fundo para que largasse a âncora com<br />

segurança.<br />

Este é mais um dos instrumentos a reter a bordo para remediar<br />

eventuais avarias do chamado, progresso.<br />

22


A Balestilha<br />

Há quem afirme que foram os Portugueses que terão inventado a<br />

balestilha e a origem do seu nome poderá ser balhesta, o mesmo que besta, a<br />

arma medieval, devido á sua semelhança.<br />

É constituída por uma régua de madeira, o virote, de secção quadrada<br />

e com três ou quatro palmos de comprimento, na qual se enfia a soalha que<br />

corre perpendicularmente ao virote. Para medir a altura de uma estrela<br />

visava-se por uma das extremidades do virote através de uma pínula e<br />

ajustava-se a soalha de modo que a aresta superior desta coincidisse com a<br />

estrela e a outra extremidade com o horizonte do mar. A leitura da altura do<br />

astro era feita no ponto da escala gravada no virote onde a soalha<br />

correspondente tinha ficado, isto porque a balestilha tinha três ou quatro<br />

soalhas, conforme a altura do astro a medir.<br />

Para medir o sol, a operação era feita de costas para o astro,<br />

naturalmente para não ferir a vista. O observador espreitava o horizonte<br />

pela tangente do virote deslocando a pínula, com orifício ou fenda, até que<br />

visse a sombra do extremo da soalha coincidir com a pínula. A leitura era<br />

feita na escala do virote na posição da pínula.<br />

Medindo astros com a balestilha<br />

Foi o primeiro instrumento a usar o horizonte do mar e apareceu após<br />

o astrolábio e o quadrante. Existe notícia do seu fabrico pelo menos até ao<br />

início do século XIX.<br />

23


O Nocturlábio<br />

O nocturlábio foi um instrumento usado nos primórdios da navegação<br />

que servia para se ler a hora através do movimento das estrelas. O princípio<br />

de funcionamento do nocturlábio assenta na observação e leitura do<br />

movimento das estrelas realizam em torno da estrela polar.<br />

Este movimento é, como sabemos, um movimento aparente resultante<br />

da rotação do nosso planeta. Em teoria considera-se que a polar está fixa no<br />

enfiamento do eixo de rotação da terra, a norte, apesar de um pequeno<br />

desvio que era de 3º, 5 no século XV. As estrelas giram no sentido contrário<br />

aos dos ponteiros do relógios em torno da polar (isto no hemisfério norte), e é<br />

o movimento de uma das guardas da Ursa Menor, a estrela Kochab, que é<br />

observado e usado na leitura do tempo ao longo do ano.<br />

Posição aproximada da Kochab ao longo do ano<br />

No final do século XIII, o maiorquino Raimundo Lúlio, descreveu a<br />

chamada Roda Polar a que chamou de astrolabii nocturni, ficando assim<br />

conhecida por Nocturlábio. A roda era apontada á polar, alinhando-se a<br />

data de observação a leste do orifício por onde se fazia pontaria á referida<br />

estrela. A zona onde a Kochab tangia o instrumento indicava a hora.<br />

24


Roda Polar de Raimundo Lúlio<br />

Neste exemplo da Roda Polar, no dia 15 de Abril, a Kochab indica 23<br />

horas (na coroa exterior em numeração romana), e na 3ª coroa indica ainda a<br />

duração média do dia (12 horas) nesse mês.<br />

Outro tipo de rodas foram aparecendo, como as Rodas de D.Duarte.<br />

O princípio era o mesmo, mas o método de contar o tempo diferia . Esta roda<br />

permitia ainda saber a hora aproximada do nascer do sol.<br />

Rodas de D.Duarte<br />

Com a Roda D.Duarte fazia-se na mesma, pontaria á polar através<br />

do orifício central, mas alinhava-se sempre o mês de Janeiro a leste do<br />

orifício. O alinhamento da data de observação indica a posição de Kochab á<br />

meia-noite desse mesma data. O número de intervalos na segunda coroa<br />

25


entre a data de observação e a Kochab indica o número de horas que faltam<br />

ou passam da meia-noite. Neste exemplo no dia 31 de Maio são cerca das 20<br />

horas (24- 2). Para saber a hora do nascer do sol contamos, na segunda<br />

coroa, os intervalos entre a data de observação na 1ªcoroa e a mesma data<br />

na 4ª coroa, pelo que assim o sol nasceria ás 4,5 horas.<br />

A Roda do Homem do Polo tinha um método semelhante á anterior, e<br />

a sua leitura era feita consoante o Regimento de Évora. No exemplo<br />

seguinte, podemos ver, com a data de observação em fins de Fevereiro, são<br />

cerca de duas horas depois da meia-noite.<br />

Roda do Homem do Polo<br />

Regras do Regimento de Évora<br />

*Janeiro meado, será meia-noite no braço esquerdo; e no fim do dito<br />

mês, será meia-noite uma hora acima do braço;<br />

*Fevereiro meado, será meia-noite duas horas acima do braço; no fim<br />

do mês será meia-noite na linha do ombro esquerdo;<br />

*Março meado, será meia-noite uma hora acima da linha; e no fim do<br />

mês será meia-noite duas horas acima da linha;<br />

*Abril meado, será meia-noite na cabeça, no fim do dito mês será<br />

meia-noite uma hora abaixo da cabeça;<br />

*Maio meado, será meia-noite duas horas abaixo da cabeça; e no fim<br />

do mês será meia-noite na linha do ombro direito;<br />

26


*Junho meado, será meia-noite uma hora abaixo da linha; e no fim do<br />

mês será meia-noite duas horas abaixo da linha;<br />

*Junho meado, será meia-noite no braço direito, e no fim do mês será<br />

meia-noite uma hora abaixo do braço;<br />

*Agosto meado, será meia-noite duas horas abaixo do braço; e no fim<br />

do mês será meia-noite na linha intermédia;<br />

*Setembro meado, será meia-noite uma hora abaixo da linha; no fim<br />

do mês será meia noite duas horas abaixo da linha:<br />

*Outubro meado, será meia-noite no pé; e no fim do mês será a dita<br />

meia-noite uma hora acima do pé;<br />

*Novembro meado, será meia-noite duas horas acima do pé; e no fim<br />

do mês será meia-noite na linha intermédia;<br />

*Dezembro meado, será meia-noite duas horas acima desta linha; e no<br />

fim do mês será meia-noite duas horas acima desta linha.<br />

Deo Gracias<br />

No século XVI a evolução destes instrumentos apresenta-nos o<br />

Nocturlábio da Ponteiro, mais preciso e mais fácil de usar.<br />

Nocturlábio de Ponteiro- século XVI<br />

Faz-se coincidir a data de observação com a alidade de roda menor e<br />

aponta-se, como de costume, á polar segurando o instrumento pela péga.<br />

Roda-se o ponteiro maior até este tangenciar a Kochab. A leitura da hora é<br />

directa na zona onde o ponteiro intercepta a coroa interior; neste caso<br />

aproximadamente 7h15 da noite do dia 11 de Fevereiro.<br />

27


Os exemplos descritos atrás estão todos relacionados com a Estrela<br />

Polar, mas este instrumento, o nocturlábio, também foi adaptado pelos<br />

nossos navegadores para as navegações no hemisfério sul. Nesses mares<br />

socorriam-se do Cruzeiro do Sul, já que a polar em latitudes abaixo do<br />

Equador não é visível.<br />

Nocturlábio de Ponteiro do século XVII<br />

28


O Sextante<br />

Em 1757, Campbel, um oficial da marinha inglesa alarga o arco do<br />

limbo do octante para 60º, nascendo assim o sextante. Mas foram precisos<br />

ainda mais vinte anos até que Tomaz Godfrey, um vidreiro de Filadélfia,<br />

lhe aplicasse dois espelhos dispostos de forma a coincidir as imagens de dois<br />

astros qualquer fosse a distância a que se encontrassem.<br />

Sextante<br />

Até ao aparecimento do GPS, o sextante era um instrumento<br />

primordial em navegação. Convém não perder o treino do seu uso, já que<br />

apesar de toda a tecnologia, este método é por enquanto, o único infalível de<br />

obter a posição. Desde que haja sol...<br />

29


Peças e princípio de funcionamento<br />

O sextante é formado por um suporte metálico, normalmente latão ou<br />

outro metal mais leve e rígido ou ainda mais recentemente de plástico, com a<br />

forma de um sector. Em torno do centro move-se a alidade cujo extremo se<br />

desloca sobre um limbo graduado em graus com um dispositivo de fixação.<br />

Neste extremo da alidade existe outro dispositivo que pelo princípio de<br />

Vernier que permite fazer leituras até ao segundo com grande precisão. Em<br />

concordância com a alidade move-se o espelho grande. Fixo ao sector<br />

encontra-se o espelho pequeno, que é apenas meio espelho sendo a outra<br />

metade de vidro transparente. No extremo oposto do sector encontra-se a<br />

luneta enroscada no colar. Ambos os espelhos se encontram protegidos com<br />

vidros coloridos que servem de filtro aos raios solares.<br />

O funcionamento do sextante é simples. O objectivo é medir um<br />

ângulo entre dois objectos. Pega-se firme o instrumento e visualiza-se o<br />

horizonte através da luneta e movendo a alidade temos de levar a imagem<br />

reflectida do astro a coincidir com a imagem do horizonte. Se o astro<br />

visualizado é grande, como por exemplo o sol ou a lua, a coincidência com o<br />

horizonte faz-se pelo limbo (borda) superior ou inferior do astro.<br />

30


Tábua se levar as estrelas<br />

Instrumento de observação que foi usado pelos chineses para se<br />

orientarem através das estrelas. Tal como os europeus o método era usado<br />

para efectuar a leitura da estrela polar. O instrumento era composto por um<br />

conjunto de 12 peças de diferentes tamanhos. As tábuas eram quadradas e<br />

feitas de pau preto de excelente qualidade. A peça maior, chamada de 12<br />

Zhi(medida equivalente a uma polegada chinesa, que por sua vez, é igual ao<br />

comprimento da falanginha do dedo médio da mão, era usada como medida<br />

angular com um valor próximo de 1,9º), tinha 7cun( antiga medida chinesa<br />

correspondente a 3,33 cm) e 7fen(medida chinesa equivalente a 0,1cm) de<br />

lado que equivale a 24 cm. A peça seguinte tinha 22 cm e assim<br />

sucessivamente decrescendo 2 cm até á peça menor, 1Zhi.<br />

Havia ainda uma peça que podemos considerar complementar, de<br />

marfim com 2cun de lado cortada nos cantos.<br />

Para usar a tábua, era usada a mão esquerda que a segurava a meio<br />

de um dos lados, com o braço estendido, de modo a ficar perpendicular á<br />

superfície da água. Escolhia-se uma tábua de modo a que o bordo inferior<br />

desta ficasse tangente á linha do horizonte e superior á estrela visada. O<br />

número de Zhi que estava inscrito na tábua, equivalia á altura do astro. Se<br />

por acaso a tábua não coincidisse com a tangência era escolhida outra ou<br />

combinava-se com a peça de marfim para se obter a medida angular. A<br />

combinação da peça de marfim com uma das tábuas permitia uma precisão<br />

de meio grau.<br />

31


Visualizar uma estrela com a tábua<br />

Para se fixar a distância entre a tábua e os olhos do observador,<br />

puxava-se em direcção aos olhos um fio de comprimento fixo, ligado ao<br />

centro da face interior da tábua.<br />

32


Diário de Bordo<br />

O diário de bordo é um precioso auxiliar de navegação. É o local onde<br />

se anotam e registam diversos factores que ocorrem durante uma viagem.<br />

O registo de entradas no diário de bordo deverá ser da<br />

responsabilidade de um membro da tripulação. O seu uso obedece a regras<br />

simples e metódicas, de modo a tirar alguma utilidade.<br />

Existem vários tipos de registo que se podem efectuar num diário de<br />

bordo que podem variar conforme a viagem a efectuar. Deverá existir uma<br />

primeira parte, uma espécie de introdução, onde é escrita:<br />

*porto e hora de largada<br />

*porto e hora estimada de chegada<br />

*quantidade de água e combustível a bordo<br />

*horas de motor<br />

*milhas do conta milhas<br />

*rol dos tripulantes<br />

*timoneiro/responsável<br />

Poderá ainda ser descrito as condições atmosféricas, o estado do mar,<br />

o abastecimento e a revisão efectuada ao barco, entre outras coisas que<br />

poderão ser relevantes. As outras entradas serão feitas sempre num<br />

determinado intervalo de tampo a definir, normalmente de 2,3 ou 4 horas,<br />

mas haverá alturas que o registo será obrigatório. Todos os ínicios de dia,<br />

mudanças de rumo, marcações de ponto, alterações do estado do mar ou<br />

factores meteorológicos deverão ser registados.<br />

Numa viagem oceânica, quando estabelecemos contactos com outros<br />

povos ou embarcações deveremos também anotar o local do contacto, a<br />

nacionalidade, o rumo e o tipo do outro navio. Estas entradas poderão ter<br />

os dados seguintes:<br />

*hora<br />

*posição(latitude e longitude)<br />

*rumo<br />

*milhas marcadas no conta milhas<br />

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*velocidade do barco<br />

*vento (direcção e velocidade)<br />

*tempo(pressão, temperatura e humidade)<br />

*outros dados considerados relevantes<br />

Exemplo de entradas num diário de bordo<br />

No final da viagem, á chegada o diário de bordo é encerrado<br />

anotando:<br />

*porto e hora de chegada<br />

*horas de motor<br />

*milhas e conta milhas<br />

*horas e milhas gastas<br />

*tripulação que chegou (pode ter havido trocas nas escalas<br />

efectuadas)<br />

E porque não terminar com um registo de cada tripulante sobre a<br />

viagem? Fotos, desenhos e comentários serão sempre uma lembrança para<br />

recordar no futuro<br />

34


Bibliografia<br />

*1999, Diciopédia,<br />

*http://www.lerparaver.com/cultura/fig_pedronunes.html<br />

*http://www.e-pedro-nunes.rcts.pt/historia1.htm<br />

*http://www.instituto-camoes.pt/cvc/ciencia/p1.html<br />

*http://scientia.artenumerica.org/noniana/obras.html<br />

*http://scientia.artenumerica.org/noniana/biografia.html<br />

*http://www.cienciaviva.mct.pt/kit/nonio1.asp<br />

*http://www.cienciaviva.mct.pt/kit/nonio2.asp<br />

*http://www.edinfor.pt/anc/ancinstr.html<br />

*http://www.edinfor.pt/anc/ancinstr.html<br />

*http://www.edinfor.pt/anc/anci-quadrante.html<br />

*http:/www.edinfor.pt/anc/anci-astrolabio.html<br />

*http:/www.edinfor.pt/anc/anci-balestilha.html<br />

*http:/www.edinfor.pt/anc/anci-prumo<br />

*http:/www.edinfor.pt/anc/anci-dbordo.html<br />

*http:/www.edinfor.pt/anc/anci-nocturlabio.html<br />

*http:/www.edinfor.pt/anc/anci-sextante.html<br />

*http:/www.edinfor.pt/anc/anci-bussola<br />

*http:/www.edinfor.pt/anc/anci-tchinesas.html<br />

*Lusobrasileira- enciclopedia<br />

Trabalho realizado por:<br />

*Alice Filipa Soares Brito,<br />

*10º ano, turma N<br />

*nº2<br />

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Índice<br />

*<strong>Pedro</strong> <strong>Nunes</strong>- biografia...................................................2<br />

*O conceito de nónio.........................................................4<br />

*Obras de <strong>Pedro</strong> <strong>Nunes</strong>....................................................6<br />

*Imagens...........................................................................7<br />

*<strong>Instrumentos</strong> Náuticos e Navegação Astronómica........11<br />

*Quadrante............................................................12<br />

*Astrolábio Náutico..............................................14<br />

*A Bússola............................................................18<br />

*O Prumo..............................................................21<br />

*A Balestilha........................................................23<br />

*O Nocturlábio.....................................................24<br />

*O Sextante..........................................................29<br />

*Tábua de levar as estrelas....................................31<br />

*Diário de Bordo..................................................33<br />

*Bibliografia...................................................................35<br />

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