Come funziona la bussola? Come si fa a calcolare direttamente dalla bussola la posizione e i gradi relativi rispetto al nord in modo semplice e chiaro? C’è differenza tra una normale bussola e una da geologo?

La Terra
ha un campo magnetico proprio (campo geomagnetico), la cui componente
principale e’ quella dipolare: le linee di forza del campo magnetico terrestre
assomigliano a quelle generate da una barretta di magnetite. Le linee
di forza sono perpendicolari alla superficie terrestre in due punti, ai
poli magnetici nord e sud (che non coincidono con quelli geografici),
mentre sono parallele alla superficie terrestre in corrispondenza dell’equatore
magnetico (che non coincide con quello geografico).

In generale
quindi, il campo geomagnetico ha una componente orizzontale, che e’ quella
a cui sono sensibili le comuni bussole magnetiche. La bussola e’ sostanzialmente
costituita da un ago magnetico sostenuto nel baricentro che puo’ liberamente
ruotare nel piano orizzontale. Visto che poli magnetici di segno opposto
si attraggono mentre poli magnetici dello stesso segno tendono a respingersi
l’ago si dispone nella direzione nord-sud magnetico. Per poter individuare
il nord geografico servendosi della bussola e’ necessario conoscere la
declinazione magnetica (angolo fra il meridiano locale e la componente
orizzontale del campo geomagnetico). Il valore della declinazione magnetica
varia da luogo a luogo e sono necessarie apposite mappe o tabelle per
conoscere il valore esatto per la propria zona. Per l’Italia la declinazione
magnetica vale in media circa 8 gradi. Questo e’ l’angolo che va sommato
(verso est) alla direzione indicata dall’ago magnetico per ottenere la
direzione vera del nord geografico.

Durante
la misura della direzione del nord magnetico bisogna stare attenti che
l’ago magnetico non venga perturbato da masse ferrose poste nelle vicinanze
perche’ cio’ falserebbe la misura.

Una volta
stabilita la direzione del nord geografico e’ immediatamente nota la direzione
di tutti gli altri punti cardinali e con un semplice goniometro e’ possibile
determinare l’angolo (detto azimut e contato positivamente dal nord geografico
verso l’est geografico) fra una data direzione e il nord geografico.

Procedendo
a rovescio, si puo’ determinare la direzione del nord geografico utilizzando
la stella Polare (alpha Umi). A questa misura e’ associata una incertezza
intrinseca di circa 1 grado. Confrontando la direzione del nord geografico
con quella del nord magnetico fornito dalla bussola si puo’ ricavare l’angolo
di declinazione magnetica valido per la propria zona. Questa e’ un’esperienza
consigliabile a chi voglia prendere confidenza con il campo magnetico
terrestre.

Una bussola
da geologo, nota anche come bussola da miniera, oltre ad avere un ago
mobile nel piano orizzontale ha un altro ago mobile nel piano verticale
(inclinometro) ed e’ quindi sensibile alla sola componente verticale del
campo geomagnetico. In questo modo e’ possibile misurare l’inclinazione
magnetica, cioe’ l’angolo compreso fra il piano orizzontale e la direzione
delle linee di forza del campo geomagnetico.