¿Qué es un Sismógrafos?
Un sismógrafo es un dispositivo desarrollado para registrar la sacudida de un terremoto cuando se produce.
Se cree que el prototipo ya existía en China hace más de 1.800 años y a menudo se hace referencia a él como el sismógrafo más antiguo del mundo. Se dice que los sismógrafos modernos se inventaron en Japón a principios del periodo Meiji (1868-1912), y desde entonces se han introducido diversas mejoras.
Un término similar a sismógrafo es medidor de intensidad sísmica, que es un tipo de sismómetro. Además de la función de un sismómetro, un medidor de intensidad sísmica también tiene la función de calcular la intensidad sísmica, por lo que se denomina por separado de un sismógrafo.
Usos de los Sismógrafos
Los datos medidos por los sismógrafos se utilizan para diversas contramedidas en caso de terremoto.
Los sismógrafos también se utilizan como instrumentos de observación de la actividad volcánica. Los sismógrafos se instalan cerca de los volcanes para observar los terremotos volcánicos y los microtremores volcánicos.
Principios de los Sismógrafos
Los sismógrafos son instrumentos que utilizan el principio del péndulo.
1. Garantizar un Punto Fijo de Inercia
Los sismógrafos suelen instalarse en la superficie del suelo o bajo tierra y se mueven con el suelo cuando éste tiembla, por lo que se requiere un punto de referencia denominado punto inmóvil, que nunca se mueve en relación con el suelo.
Suponiendo que el punto de apoyo del péndulo es el suelo, se coloca un bolígrafo en la posición del peso y un rollo de papel en el extremo del bolígrafo, que se alimenta a velocidad constante. Si el suelo tiembla rápidamente, todo el dispositivo también tiembla, pero las pesas permanecen inmóviles en el espacio debido a la ley de la inercia, de modo que la sacudida del suelo queda registrada en el rollo de papel. Las sacudidas del terreno suelen producirse en todas las direcciones, pero las sacudidas paralelas al movimiento del rollo de papel que se alimenta son difíciles de registrar, por lo que se utilizan tres sismógrafos, cada uno de los cuales registra tres componentes: norte-sur, este-oeste y arriba-abajo.
Recientemente, también se han utilizado sismógrafos que utilizan bobinas e imanes en lugar de rollos de papel para registrar el movimiento de un péndulo como señal eléctrica.
2. Observación del Desplazamiento, la Velocidad y la Aceleración
La relación entre el período natural del péndulo y el período de oscilación es relevante para observar el desplazamiento, la velocidad o la aceleración del suelo.
El tiempo que tarda el peso en volver a su posición original cuando el péndulo oscila libremente se denomina período propio. Si el periodo de oscilación del suelo es muy corto comparado con el periodo natural, la pesa permanecerá inmóvil; si, por el contrario, el periodo de oscilación del suelo es muy largo comparado con el periodo natural, la pesa oscilará de la misma manera que el suelo. Si el periodo de oscilación del suelo es igual al periodo natural, el peso oscilará mucho más que el suelo debido a la resonancia.
Se instala un amortiguador en el peso para evitar la resonancia y se considera una curva de respuesta de los sismógrafos con el periodo del suelo en el eje horizontal y el desplazamiento en el eje vertical. En una región donde el periodo de sacudida es mucho más corto que el periodo natural y el desplazamiento es constante, las pesas están inmóviles en el espacio, por lo que es posible observar cuánto se ha movido el suelo de su posición original debido a la sacudida, es decir, el desplazamiento. En las regiones en las que el periodo de sacudida es igual al periodo natural, se puede observar la velocidad, y en las regiones en las que el periodo es superior al periodo natural, se puede observar la aceleración.
Más Información sobre los Sismógrafos
1. Tipos de Sismógrafos
Existen tres tipos principales de sismógrafos: Sismógrafos de alta sensibilidad para temblores pequeños, sismógrafos de banda ancha para temblores lentos y sismógrafos de gran potencia para temblores fuertes.
Cada uno de ellos se utiliza adecuadamente para fines distintos. Por ejemplo, debido a sus características, los sismógrafos de alta sensibilidad pueden detectar temblores que no tienen nada que ver con la finalidad prevista, por lo que puede ser necesario adoptar medidas como la perforación de pozos de observación.
2. Métodos de Observación con Sismógrafos
Existen dos tipos de observación sísmica: periódica y temporal.
La observación periódica es un método de observación continua durante un largo período de tiempo, mientras que la observación temporal es un método de observación limitada durante un corto período de tiempo. Las observaciones temporales se llevan a cabo con fines específicos, como la observación de réplicas tras un terremoto de gran magnitud.