seismograaf: traagheidsmoment en ijken.

Voor natuurkunde12 (6vwo) moeten wij een seismograaf bouwen. Wij lopen echter telkens vast bij het traagheidsmoment en hopen dat iemand ons kan vertellen hoe dit zit. We maken een roterende balk op een bolle punt. Hoe werkt het traagheidsmoment en welke grootheden zijn van toepassing, en hoe ijk je de zelfgemaakte seismograaf. ? Alvast bedankt.

Antw.: Hierboven zie je een seismogram. (Lees meer……………)

Het is waarschijnlijk de bedoeling dat jij straks met jouw eigengemaakte seismograaf ook zo’n seismogram kunt laten zien aan je leraar.

De seismograaf registreert trillingen en zet deze op papier. Dit gebeurt dus met een vaste pen waaronder een rol papier doorgetrokken wordt. De seismograaf staat vast t.o.v. de aarde. Hieraan is een dwarsstaaf bevestigd die vrij kan draaien aan de mast d.m.v. een segment. Aan de dwarsstaaf is een zware bol bevestigd met een pen die een lijn op de draaiende rol papier tekent.

Op bovenstaande tekening is de bol vervangen door een gewicht aan de arm. Als er geen trillingen zijn verschijnt er op papier een rechte lijn. Mocht er nu een trilling komen, dan zal door het traagheidsmoment de pen gaan bewegen. Bekijk het eens als volgt: Als de aarde bijvoorbeeld 1 cm naar rechts zou trillen t.o.v. de pen. De aarde beweegt wel, maar de pen (met gewicht) blijft staan. Hierdoor krijg je dus een verstoring van de rechte lijn op het papier. De pen beweegt relatief naar links als de aarde naar rechts trilt, en andersom natuurlijk.

Hierboven zie je een schematische tekening van een horizontale seismograaf. Deze registreert de horizontale beweging van de aarde (dus van oost naar west, en van noord naar zuid). Let goed op het verschil in constructie van bevestiging van de dwarslat (arm) aan de mast. Dit dus in vergelijking met een verticale seismograaf die beweging registreert van de omhoog- en neergaande beweging van de aardkorst. Zie tekening onder.

Om de locatie van een aardbeving te bepalen zijn er drie seismograven nodig. 1 verticale en 2 horizontale.

Om jouw zelfgemaakte seismograaf te ijken, oftewel de breedte tussen de lijntjes op het papier te bepalen, zul je een aardbeving mee moeten hebben meegemaakt en deze aan de hand van echte seismogrammen te vergelijken met het seismogram van jou. Maar het kan ook wat simpeler en wat onnauwkeuriger aan de hand van de Mercalli-schaal. Deze schaal geeft de intensiteit weer (de schade die ontstaat na een beving.)

Intensiteit	Verschijnselen
I	Alleen door seismografen geregistreerd.
II	Zeer licht; slechts onder gunstige omstandigheden gevoeld.
III	Licht; door enkele personen gevoeld; trilling als van voorbijgaand verkeer.
IV	Matig; door velen gevoeld; trilling als zwaar verkeer (vrachtwagens); rammelen van ramen en deuren.
V	Vrij sterk; algemeen gevoeld; opgehangen voorwerpen slingeren; klokken blijven stilstaan.
VI	Sterk; schrikreacties; voorwerpen in huis vallen om; bomen bewegen; weinig solide huizen worden beschadigd.
VII	Zeer sterk; schade aan vele gebouwen; schoorstenen breken af; golven in vijvers; kerkklokken geven geluid.
VIII	Vernielend; paniek; algemene schade aan gebouwen; zwakke bouwwerken gedeeltelijk vernield.
IX	Verwoestend; vele gebouwen zwaar beschadigd; schade aan funderingen; ondergrondse pijpleidingen breken.
X	Vernietigend; verwoesting van vele gebouwen; grondverplaatsingen en scheuren in de aarde; schade aan dammen en dijken.
XI	Katastrofaal; algemene verwoesting van gebouwen; rails worden verbogen; ondergrondse leidingen vernield.
XII	Buitengewoon katastrofaal; algemene verwoesting; scheuren in rotsen; veranderingen in landschap; talloze aardverschuivingen.

Belangrijk: Deze schaal geeft dus de intensiteit van de aardbeving weer op een bepaalde plek. Zit je vlak bij het epicentrum dan zal deze intensiteit groter zijn dan wanneer je er 100 kilometer vanaf zit. De maximale te verwachten intensiteit van aarbevingen voor Nederland is VII.

De schaal van Richter geeft de energie weer van een beving. Hierbij worden door seismograven de afstand tot het epicentrum bepaald en de uitslag van de pen in mm. Aan de hand hiervan kan de schaal berekend worden.