El sismógrafo

El sismógrafo es el instrumento que registra la agitación del terreno provocada por un terremoto. Esto se logra gracias a que utilizan el principio de la inercia, el cual estipula que un objeto en reposo tiende a permanecer así mientras no haya una fuerza externa que modifique su estado. Este principio a menudo es considerado como partede la primera ley de Newton.

Los sismógrafos están compuestos por un sensor, un elemento de registro y un controlador de tiempo. Por ejemplo, el sismógrafo analógico incluye una aguja o estilete que “escribe” sobre una superficie. Dicho elemento esta “ligado” a una masa suspendida, mientras que los elementos más modernos, digitales, graban directamente la información.

Durante un terremoto la superficie de la tierra vibra conforme pasan las diferentes ondas sísmicas. Dichas vibraciones se registran, en el caso analógico, en una superficie sensible a la escritura (papel).

Desde siempre el hombre ha sentido curiosidad por conocer el origen de los terremotos, por ello ha diseñado una cierto tipo de sismógrafos. ¿Sabes cómo construir uno?

Figura 1. Primer sismógrafo construido por el chino Chan-Heng hace más de 1200 años.

El principio básico de un sismógrafo es el péndulo en movimiento:

Figura 2. El sismógrafo esta basado en el movimiento de un péndulo

En realidad actualmente se utiliza una masa sujeta a una barra horizontal (ver diagrama):

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Figura 3a. Esquema básico del sensor de un sismógrafo horizontal. En general el sensor (donde esta la masa) se encuentra separado del registrador.

La barra cuelga de un poste y está libre para oscilar de un lado a otro cuando la tierra es sacudida. Este dispositivo correspondería a un sismógrafo que describe el movimiento horizontal del terreno. En realidad para describir adecuadamente el movimiento del terreno, provocado por un sismo, se requiere de tres componentes, una vertical y 2 horizontales (norte-sury este-oeste). Si la tierra es sacudida la masa comienza a oscilar describiendo el movimiento del terreno. Cuanto más fuerte es la sacudida, más fuertes son los vaivenes de la masa, este movimiento es traducido en una señal analógica (generalmente registrada en papel)o digital (movimiento traducido a voltaje y luego en dígitos quese pueden ver en la computadora directamente) llamada sismograma.

Figura 3b. Otro diseño rústico de un sismógrafo horizontal.

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Proyecto: diseña y construye tu propio sismógrafo (sismoscopio)

Figura 4. Ejemplo de algunos sismoscopios caseras, en los cuales se puede percibir la frecuencia de las ondas y la dirección de propagación de la energía.

Un sismoscopio es aquel sismógrafo en el que no se tiene un dispositivo que controle el tiempo. Piensa de una manera creativa que te permita medir las ondas sísmicas de un terremoto. Dibuja un diagrama que muestre y describa todas las piezas, también explica en un párrafo como trabaja tu diseño.

Figura 5. Ejemplos de algunos de los primeros dispositivos diseñados por el hombre para poder describir el movimiento del terreno generado por un sismo.

Sugerencia: cuida que tu diseño sea capaz de:

1) medir continuamente vibraciones durante por lo menos un minuto,

2) medir incluso vibraciones leves (tales como una persona que salta hacia arriba y hacia abajo o al lado de su sismógrafo),

3) determinar la magnitud relativa (tamaño) de cada vibración detectada, si es posible,

4) además de estar hecho de materiales baratos y comunes encontrados en cualquier ferretería o tienda local.

Propuestas

• Sismógrafo 1:

a) Un plato de unicel

b) 4 palitos de madera

c) cinta adhesiva

d)

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