Wat is een kruisstaf?
Een dwarsstaf is een mechanisch apparaat dat wordt gebruikt om de hoek tussen twee objecten te meten. Historisch gezien werd de dwarsstaf beroemd gebruikt in navigatie om zeilers te helpen zich te oriënteren, en het werd ook gebruikt door astronomen die de hemel bestudeerden, en door landmeters die nauwkeurige metingen wilden kunnen verrichten. Dit apparaat lijkt eerst door de Chinezen te zijn uitgevonden, met Europeanen die het rond de 14e eeuw begonnen te gebruiken; net als veel andere apparaten, werd het waarschijnlijk onafhankelijk op verschillende locaties uitgevonden, wat betekent dat verschillende mensen en landen waarschijnlijk de eer verdienen.
Ook bekend als Jacob's Staf, bestaat de dwarsstaf uit een lange paal met een reeks markeringen en een glijdende balk bekend als een spiegel of transversaal die onder een loodrechte hoek is gemonteerd. Veel dwarsstaven hebben een reeks dwarsbalken, zodat mensen de lengte kunnen kiezen die geschikter zou zijn; hierdoor kan het personeel zelf relatief kort zijn, waardoor het gemakkelijker en handiger in gebruik is.
Om een dwarsstaf te gebruiken, positioneert de navigator het uiteinde van de paal op de wang net onder het oog, en pakt twee zichtbare objecten, zoals de horizon en de zon. Hij of zij schuift de spiegel langs de dwarsbalk tot het ene uiteinde in lijn is met het ene object en het andere uiteinde in lijn is met het andere object. Hoewel dit eenvoudig klinkt, is het eigenlijk behoorlijk ingewikkeld, omdat de gebruiker in twee richtingen tegelijk moet kijken zonder dat de dwarsstaf slipt of wiebelt, en dat kan zelfs nog moeilijker zijn aan boord van een slingerend schip.
Als de spiegel eenmaal in positie is, geeft de markering die door de spiegel wordt bedekt de hoek tussen de twee objecten aan, die kan worden gebruikt om de breedtegraad te berekenen en andere informatie te verzamelen. Een van de grote nadelen van het gebruik van een dwarsstaf is de noodzaak om overdag rechtstreeks in de zon te kijken voor waarnemingen; latere modellen van het apparaat bevatten filters waarmee zeilers er comfortabeler uit konden zien. Bovendien zou bewolking 's nachts waarnemingen kunnen verbergen met behulp van verschillende sterren of waarnemingen gedurende de dag in zeer zware bewolking, wat zou kunnen betekenen dat mensen gedwongen kunnen worden om meerdere dagen te gaan zonder een navigatielocatie te nemen, waardoor het moeilijk is om op koers te blijven.
Kruisstaf wordt soms gebruikt in klassikale oefeningen om studenten kennis te laten maken met de wiskunde achter de dwarsstaf, of met de geschiedenis van navigatie. Deze apparaten zijn sindsdien vervangen door wereldwijde positioneringssatellieten en andere navigatieapparatuur die zeer nauwkeurig en zeer gemakkelijk te gebruiken zijn.