Costruzione di un sismografo (per i più esperti)

Un sismografo è uno strumento che serve per registrare i fenomeni sismici. Per poter funzionare correttamente, esso è costituito da alcune parti fondamentali che possono essere illustrate dal seguente dispositivo, illustrato in figura.

 

La prima parte è una base in plastica acrilica (34 × 39 cm di dimensione, in figura), su cui poggia un'asta verticale di alluminio (circa 33 cm di altezza) mantenuta da un componente PVC a tre vie (il tutto può trovarsi da un ferramenta). La seconda parte è una massa di metallo di forma sferica (circa 1 kg di peso e 6 cm di diametro) che è collegata ad un'asta metallica (di 25 cm), l'altra estremità (con una punta affilata) essendo attaccata al montante (il tubo di alluminio). La sfera è sospesa al montante utilizzando una corda di chitarra (40 cm di lunghezza), mentre una penna è incollata all'altro lato della sfera. La terza parte è la sezione di registrazione, che consiste di un rotolo di carta infilata in un asse rotante; questi sono posizionati direttamente sotto la penna, come mostrato in figura.

Quando le onde sismiche raggiungono il posto dove si trova un sismografo, le onde sismiche fanno vibrare la base del sismografo: la base si muove, ma la massa sferica (molto pesante) tende a rimanere nella sua posizione. La penna attaccata alla sfera, dunque, registrerà sulla carta il moto relativo tra la base e la sfera, man mano che il rotolo con la carta si svolge (occorrerà prevedere un modo per far svolgere il foglio di carta abbastanza uniformemente, anche solo manualmente), ottenendo così un sismogramma.

Per poter osservare la propagazione delle onde in una direzione, occorre costruire tre rotaie, con una piccola sfera al loro interno (vedi figura), montate su una piastra di legno; in tal modo, la base del sismografo può muoversi solo dritto, avanti e indietro sulla piastra di legno.

L'insorgenza di un terremoto può simularsi dando degli scossoni al tavolo dove poggia lo strumento, oppure eseguendo un salto “pesante” in prossimità del tavolo. Cosa registra il sismogramma, se il salto avviene a diverse distanze dal tavolo (o se lo scossone viene eseguito sulle gambe del tavolo a distanze diverse dal piano)? E se lo scossone viene dato “verticalmente” oppure “orizzontalmente”? Riuscite ad immaginare altre modalità di simulazione di un terremoto?