Bússola

Uma bússola magnética é uma agulha magnetizada, livre para rodar, que se alinha com o campo magnético da Terra e assim indica o norte com qualquer tempo. Descrita na China no século XI e usada no mar na Europa por volta de 1190, permitiu aos marinheiros manter o rumo longe da vista de terra e com o céu encoberto.

O que é

Uma bússola é um pequeno íman que pode rodar livremente. Deixado a si próprio, coloca-se ao longo das linhas do campo magnético da Terra, com uma ponta virada para o norte magnético e a outra para o sul magnético. Um navegador que sabe onde fica o norte consegue ler a partir dele todas as outras direções, de noite, com nevoeiro ou longe da vista de terra.

A prancha mostra uma agulha de marear do século XVI. A agulha magnetizada está colada por baixo de um cartão de papel pintado com uma rosa dos ventos, de modo que toda a rosa roda com ela. A rosa assenta num estilete dentro de uma cuba de madeira, e a cuba está suspensa em anéis cardânicos para se manter nivelada quando o navio balança.

Como funciona

Esfregada numa pedra-íman, uma agulha de aço torna-se ela própria um íman.

A Terra comporta-se mais ou menos como um enorme íman em barra. O seu campo é fraco, cerca de meio gauss à superfície, mas uma agulha leve num bom estilete precisa de muito pouca força para rodar. A agulha oscila até o seu próprio campo se alinhar com a componente horizontal do campo terrestre, e depois para.

Primeiro é preciso magnetizar a agulha. No ferro e no aço, pequeníssimas regiões chamadas domínios comportam-se cada uma como um íman, mas apontam em todas as direções e anulam-se umas às outras. Esfregar a agulha sempre no mesmo sentido com uma pedra-íman, um pedaço de magnetite naturalmente magnético, alinha muitos deles, e a agulha conserva essa ordem. O aço duro retém-na melhor. O ferro macio perde-a depressa, e até meados do século XVIII os marinheiros tinham de cevar as agulhas com uma pedra-íman guardada a bordo.

Um método antigo: uma agulha sobre um flutuador, a rodar livremente em água parada.

O norte magnético não é o polo geográfico, e o ângulo entre os dois, a declinação, varia de lugar para lugar e lentamente ao longo dos anos. O campo é também inclinado: no hemisfério norte puxa para baixo a ponta norte da agulha, no hemisfério sul a ponta sul, com mais força perto dos polos magnéticos, por isso os fabricantes de bússolas equilibram a agulha com um pequeno peso. A bordo, as ferragens de ferro e a carga também desviam a agulha, um erro a que se chama desvio.

Na prancha, o estilete pontiagudo e o pequeno capitel da agulha reduzem o atrito. A rosa permite ao timoneiro ler o rumo em relação a uma marca fixa na cuba. A tampa de vidro protege do vento, e os anéis cardânicos impedem a rosa de se inclinar quando o navio balança.

Como construir

Fazer a agulha. Use uma agulha de costura de aço ou uma tira fina de aço duro com cerca de 5 cm. Um ferro demasiado macio não fica magnetizado.

Magnetizá-la. Esfregue a agulha do meio para uma das pontas com um polo de uma pedra-íman ou de um íman, afastando a pedra num arco largo no fim de cada passagem. Repita vinte ou trinta vezes, sempre no mesmo sentido.

Testá-la na água. Espete a agulha num pedaço curto de cortiça ou de cana seca e ponha-a a flutuar numa tigela de água parada, longe de qualquer ferro. Descubra qual das pontas indica o norte e marque-a. A norte dos trópicos, confirme-o à noite pela estrela polar ou pela sombra mais curta do meio-dia solar, que então aponta para norte; a sul dos trópicos essa sombra aponta para sul.

Dar-lhe um estilete. Pressione um pequeno cone num retalho de latão fino para fazer um capitel e fixe-o no centro da agulha. Espete na vertical uma ponta de agulha afiada no fundo de uma cuba de madeira e pouse o capitel sobre ela. Equilibre a agulha com um pouco de cera até ficar nivelada.

Juntar a rosa e a tampa. Cole a agulha por baixo de um cartão leve marcado com os rumos da rosa, com a marca do norte sobre a ponta norte da agulha. Pinte no interior da cuba uma marca fixa, a linha de fé, alinhada com a proa: o rumo lê-se na rosa em frente a ela. Um vidro sobre a cuba protege-a das correntes de ar.

Suspendê-la. Para um modelo de agulha de marear, monte a cuba em dois anéis articulados em ângulo reto um em relação ao outro. Uma bússola caseira é uma demonstração: não navegue com ela sem a comparar antes com uma bússola fiável.

História e evolução

Tanto na China como na Grécia sabia-se, há mais de dois mil anos, que a pedra-íman atrai o ferro. Textos da dinastia Han referem um objeto que apontava para sul, usado na adivinhação, talvez uma colher de pedra-íman, embora os historiadores discordem sobre o que era.

Para Shen Kuo, a melhor montagem era uma agulha suspensa de um único fio de seda.

O manual militar Wujing Zongyao, compilado por volta de 1044, descreve um peixe de ferro fino aquecido ao rubro, arrefecido na direção norte-sul e depois posto a flutuar na água, onde apontava para sul. Por volta de 1088, Shen Kuo descreveu agulhas magnetizadas por fricção numa pedra-íman, postas a flutuar na água ou suspensas de um fio de seda. Notou também que a agulha aponta ligeiramente a leste do sul exato, um dos primeiros registos da declinação. Entre 1111 e 1117, Zhu Yu escreveu que os pilotos dos navios observavam a agulha quando as nuvens escondiam o sol e as estrelas.

Na Europa, o erudito inglês Alexander Neckam descreveu, por volta de 1190, marinheiros que usavam uma agulha magnetizada. Um texto persa de 1232 dá a primeira menção no mundo islâmico. Em 1269, Petrus Peregrinus descreveu uma bússola seca sobre estilete, e por volta de 1300 a bússola seca de caixa com rosa espalhou-se pelo Mediterrâneo.

As bússolas de líquido, que amortecem as oscilações da rosa, impuseram-se no século XIX e no início do século XX, e na primeira década do século XX surgiu a girobússola, que encontra o norte verdadeiro sem recorrer ao magnetismo.