I N T R O U C C I Ó N

El goniómetro es un instrumento de medición que se utiliza principalmente para medir ángulos.

El goniómetro típico que se utiliza en los talleres de mecanizado consta de un círculo graduado en 360º, el cual lleva incorporado un dial giratorio sobre su eje de simetría, para poder medir cualquier valor angular. El dial giratorio lleva un nonio para medidas de precisión

Los goniómetros funcionan como una falsa escuadra pero poseen un transportador en el cual se puede leer directamente el ángulo. Uno de los más sencillos está constituido por un semicírculo graduado, también tienen un brazo móvil que sirve como índice señalador del ángulo, dicho brazo puede girar teniendo como eje el centro del semicírculo. Están construidos de acero inoxidable.

El goniómetro universal está formado por dos reglas, una de ellas provista de un limbo graduado y la otra de un vernier circular y de un anillo dentro del cual puede girar el limbo o disco graduado de la primera regla. Poseen un tornillo de fijación que permite inmovilizar las reglas en una posición determinada. También están construidas en acero inoxidable, teniendo la regla que posee el vernier generalmente una longitud de 200mm a 300mm. El limbo está graduado en ambas direcciones y pueden medirse ángulos según convenga a la derecha o izquierda.

El Goniómetro Universal es conocido entonces por ser un instrumento regulable y graduado muy similar a la escuadra de combinaciones, inclusive tiene la misma finalidad de uso; solo que es mucho más preciso, debido a que lleva un nonio, que permite determinar las magnitudes angulares como fracciones de grado y fracciones de minuto, además el limbo es un circulo completo, con graduación de 0º hasta 360º.

Ciclo 2012-II

H I S T O R I A D E L G O N I Ó M E T R O

Pedro Nunes, conocido también por su nombre latino como Petrus Nonius (Alcacer do Sal, Portugal 1492 – Coímbra 1577), fue un matemático, astrónomo y geógrafo portugués, del siglo XVI.

Petrus Nonius inventó el nonio en 1514, un dispositivo de medida de longitudes que permitía, con la ayuda de un astrolabio, medir fracciones de grado de ángulos, no indicadas en la escala de los instrumentos.

Pierre Vernier (Ornans 1580 – Ornans 1637) fue un matemático francés conocido por la invención en 1631 de la escala vernier para medir longitudes con gran precisión y basado en el de Pedro Nunes. Aunque no se encuentre de donde se originó el goniómetro se sabe que proviene de la ciencia goniometría, es bastante verosímil que fuese en Egipto, en donde se hacían tantos diques, canales y famosas fábricas que exigían conocimientos geométricos.

A N T E C E D E N T E S D E L G O N I Ó M E T R O

La goniometría ha sido utilizada por la civilización humana desde la antigüedad hasta nuestro tiempo en innumerables aplicaciones, como la agricultura, la carpintería, la herrería, la matemática, la geometría, la física, la ingeniería, la arquitectura, entre otras. 

LA GONIOMETRÍA:

USOS DE LA GONIOMETRÍA:

Muchas distancias y dimensiones se deducen en astronomía de la medición de ángulos. El ángulo formado por dos visuales tangentes a los bordes opuestos de un planeta o de una galaxia permite calcular su diámetro. Asimismo, el ángulo que

de ángulos. Los oculares de los telescopios están provistos de micrómetros que permiten centrar la imagen o bien medir la distancia angular que separa dos puntos de ésta. Las distancias angulares pueden ser medidas respecto a una estrella fundamental, astro cuyas coordenadas son conocidas con una gran precisión.

LA GEODESIA:

La base de toda la geodesia es la triangulación del territorio y cualesquiera sean los métodos adoptados, siempre representa en ellos un importante papel la medición de ángulos. Los instrumentos tradicionales empleados con dicho fin son los goniómetros, niveles, teodolitos y taquímetros. Actualmente, se recurre también al uso de astrógrafos y de teodolitos de láser, de concierto con satélites geodésicos.

LA MINERALOGIA:

Del griego: γωνία' (gonía: ángulo) y μέτϿον (métron: medida)

La Goniometría es el nombre por el que se conoce a la ciencia y técnica de la medición de ángulos y; por ende, de su construcción o trazado. Por lo general, se extiende para comprender todo lo que abarca la trigonometría analítica; es decir, el estudio de las funciones trigonométricas. Los orígenes de la goniometría pueden encontrarse en las obras de François Viète y de Lagni.

La medición de los ángulos en Cristalografía permite definir los sistemas de

cristalización e identificar los cristales. Entre los instrumentos empleados destaca el:

GONIÓMETRO DE REFLEXIÓN

F U N D A M E N T O T E Ó R I C O

El Goniómetro puede ser leído precisamente con una aproximación de 5 minutos (5’) ó 1/12 de grado. El cuadrante está graduado a la derecha y a la izquierda del cero, hasta 90 grados. La escala del vernier está también graduada a la derecha y a la izquierda del cero, hasta 60 minutos (60’).

Cada una de las graduaciones representa 5 minutos. Cualquier ángulo puede ser medido, teniendo en cuenta que la lectura del vernier debe ser hecha en la misma dirección del transportador, derecha o izquierda, a partir del cero.

Como 12 graduaciones en la escala del vernier ocupan el mismo espacio de 23 graduaciones ó 23 grados en el cuadrante del transportador, cada graduación del vernier es

1/12 de grado ó 5 minutos menor que dos graduaciones en el cuadrante del transportador.

Por lo tanto, si la graduación cero de la escala del vernier coincide con una de las graduaciones en el cuadrante del transportador, la lectura es en grados exactos; sin embargo, si alguna otra graduación en la escala del vernier coincide con una de las graduaciones del transportador, el número de graduaciones del vernier multiplicado por 5 minutos debe ser sumado al número de grados leídos entre los ceros, en el cuadrante del transportador y en la escala del vernier.

Consta de una base en la cual está colocada una escala Vernier. Un cuadrante transportador, dividido en grados y con cada diez grados numerados, está montado en la sección circular de la base. Una hoja corrediza está colocada en el cuadrante y se puede extender en cualquier dirección y ponerla a cualquier ángulo con la base. La hoja y el cuadrante se hacen girar como unidad. Los ajustes finos se obtienen con un piñón pequeño de cabeza moleteada, el cual, al girarlo acopla con un engrane colocado en el montaje de la hoja. El cuadrante del transportador se puede fijar en cualquier posición deseada por medio de una tuerca de fijación del cuadrante.

El goniómetro se utiliza para medir un ángulo obtuso (mayor de 90 grados y menor de 180 grados). Se sujeta un aditamento para ángulos agudos (menor de 90 grados).

Por medio de una escala auxiliar (nonio o también vernier) se aumenta la exactitud de la lectura a 5 minutos. El lado móvil del instrumento puede adaptarse para cualquier ángulo. La división principal está dividida en cuatro cuadrantes de 90°. El nonio abarca 23° a derecha e izquierda del punto cero. Estos 23 grados están divididos en 12 partes iguales. Cada parte vale por lo tanto 23/12.

El goniómetro mecánico es un instrumento de medida de ángulos con aproximaciones inferiores a 1º; la aproximación del nonio es de 5’, aproximadamente.

Las componentes principales de un goniómetro son:

1. Escuadra fija.2. Disco graduado.3. Disco móvil.4. Regla.5. Soporte.6. Tornillo.7. Nonios.

La medida del ángulo se realiza sobre el nonio una vez ajustado en la pieza que deseamos verificar. Los grados son dados por el número de divisiones comprendidas entre el cero de la escala fija y el cero del nonio.

Los minutos están indicados por el número de divisiones del nonio que resultan comprendidas entre el cero y la división del nonio.

La función de un goniómetro es la de medir el ángulo de una pieza, o

en el papel, etc.

El funcionamiento básico de un goniómetro es adaptarse al ángulo a medir, y en este aparato graduado comparar la medida del original.

En la siguiente ilustración, el cero de la escala del vernier se sitúa entre “50” y “51” a la izquierda del cero en el cuadrante del transportador, esto indica 50 grados enteros.

También leyendo a la izquierda, la 4ª línea de la escala del vernier coincide con una de las graduaciones en el cuadrante del transportador, como lo indican las señales rojas.

Por lo tanto, 4 x 5 minutos ó 20 minutos son sumados al número de grados. La lectura del transportador es de 50 grados y veinte minutos (50º 20’).

D E T A L L E S D E L A E X P E R I E N C I A

Nuestra experiencia al momento de realizar el laboratorio de Goniómetro fue enriquecedora ya que habíamos visto en una clase previa un video sobre el mismo y la

teoría necesaria para medir con seguridad las escuadras que nos proporcionó el profesor. Trabajamos en grupo y realizamos el cuadro resumen de medidas que hemos detallado en el presente trabajo. Así mismo tomamos fotos y apuntes que nos han servido para el trabajo.

C O N C L U S I O N E S Y R E C O M E N D A C I O N E S

1. La dirección de lectura del Goniómetro puede ser a derecha o izquierda del cero, según la disposición del goniómetro respecto a la pieza. En ángulo se lee partiendo del cero del disco graduado en dirección al 90º, teniendo presente la dirección de la lectura.

2. El Goniómetro Mecánico es un instrumento de medida de ángulos con aproximaciones inferiores a 1º; la aproximación del nonio es de 5’, aproximadamente.

3. La medida del ángulo del Goniómetro se realiza sobre el nonios una vez ajustado en la pieza que deseamos verificar. Los grados son dados por el número de divisiones comprendidas entre el cero de la escala fija y el cero del nonio.

4. Los minutos están indicados por el número de divisiones del nonio que resultan comprendidas entre el cero y la división del nonio que coincide exactamente con cualquier división del disco externo, teniendo presente la dirección de la lectura.

5. Cuando el cero del nonio coincide con una división del disco graduado, el valor del grado es entero.

6. Cuando el cero del nonio no coincide con una división de la escala fija, el valor del ángulo está expresado en grados y fracción de grado (múltiplo de 5’).

7. Es importante saber que mediciones se deben hacer y qué tipo de goniómetro a usar para poder tener referencia exacta sobre el objeto a medir, esto nos ayudara a ser más eficiente en nuestro proyecto laboral, además gracias al control de las mediciones podemos intercambiar piezas en caso que haga falta sustituirlas por cualquier circunstancia, ayudando de esta forma a reducir costos y al control de calidad.

8. Se tiene que tener mucho cuidado con El Goniómetro, es mejor guardar un instrumento a la vez para evitar que se caigan. Guardarlo en un lugar sin humedad y mantenerlo siempre sin polvo.

9.

B I B L I O G R A F Í A

Video http://www.youtube.com/watch?v=SJFL22rMDnk&feature=related http://www.ehowenespanol.com/goniometro-hechos_43989/

http://metrologia.fullblog.com.ar/autor/metrologia/

http://www.rodamedia.com/navastro/boufort/sextante.pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/Goni%C3%B3metro

http://html.rincondelvago.com/goniometro.html

http://dvf.mfc.uclv.edu.cu/Laboratorio%20Virtual/El%20espectroscopio.htm

http://descartes.cnice.mec.es/materiales_didacticos/trigonometria_topografia/Dcota.htm