Παράκαμψη προς το κυρίως περιεχόμενο

Ο πρώτος μας σεισμογράφος

Hosted by OSOS , contributed by epolymeni on 30 May 2019

Το πρώτο βήμα στη συμμετοχή μας στο πρόγραμμα OSOS και συγκεκριμένα στην κοινότητα Schools Study Earthquakes, ήταν να μελετήσουμε θεωρητικά το φαινόμενο του σεισμού και να κατασκευάσουμε τον πρώτο μας σεισμογράφο, ο οποίος είναι απλός στην κατασκευή και καταγράφει σε χαρτί τις δονήσεις.

Learning Objectives
Φυσική

Το Βόρειο Αιγαίο - η περιοχή που βρίσκεται το σχολείο μας - είναι μια σεισμογενής περιοχή και στο παρελθόν έχουν συμβεί αρκετά μεγάλοι σεισμοί:

  • Το 1968 ο σεισμός 7,1R "ισοπέδωσε" τον Αη Στράτη και προκάλεσε αρκετές ζημιές στη Λήμνο. Στον Αη Στράτη 20 άνθρωποι σκοτώθηκαν και 39 τραυματίστηκαν.


Άγιος Ευστράτιος μετά τον σεισμό

  • To 2014 ο σεισμός 6,3R στη θαλάσσια περιοχή ανάμεσα στη Λήμνο και τη Σαμοθράκη, έγινε έντονα αισθητός στη Λήμνο και προκάλεσε ζημιές σε κάποια κτίρια.
  • Το 2017 ο σεισμός 6,1R  στον θαλάσσιο χώρο νότια του Πλωμαρίου Λέσβου είχε σοβαρές επιπτώσεις κυρίως στο νότιο τμήμα της Λέσβου. Ένας άνθρωπος έχασε τη ζωή του, αρκετοί τραυματίστηκαν και υπήρξαν μερικές και ολικές καταρρεύσεις κτιρίων, κατολισθήσεις και πτώσεις βράχων.

Οι σοβαρές κοινωνικές και οικονομικές επιπτώσεις των σεισμών, καθώς και η αδυναμία ακριβούς πρόβλεψης των σεισμών μέχρι στιγμής, μας οδήγησαν στην επιλογή του θέματος των σεισμών.

Πηγές: ΟΑΣΠ

 

 

Το επόμενο βήμα στη μελέτη του φαινομένου των σεισμών ήταν η κατανόηση της λειτουργίας του σεισμογράφου.

Ο σεισμογράφος είναι ένα όργανο με τα οποία γίνεται αυτόματη και κατά το δυνατόν πιστή αναγραφή της σεισμικής κίνησης. Η αναγραφή αυτή, που λέγεται σεισμογράφημα, γίνεται με γραφίδα πάνω σε αιθαλωμένη ταινία ή με φωτεινή κηλίδα πάνω σε φωτογραφική ταινία ή ψηφιακά σε Η/Υ. Ο σεισμογράφος αποτελείται από το εκκρεμές, το σύστημα ενίσχυσης (ή μεγέθυνσης) και το σύστημα αναγραφής. Η μάζα του εκκρεμούς πρέπει να είναι σημαντική ώστε η δύναμη της αδράνειας να υπερνικήσει τις τριβές της γραφίδας και των αρθρώσεων των μοχλών. Ωστόσο επειδή οι σεισμογράφοι δεν διέθεταν σύστημα απόσβεσης της κίνησης, το οποίο θα επανέφερε γρήγορα το εκκρεμές ση θέση ηρεμίας ώστε να ανταποκριθεί σε νέα δόνηση, οι καταγραφές τους ήταν αποτέλεσμα όχι μόνο της σεισμικής κίνησης αλλά και της αιώρησης του εκκρεμούς.

Για τον πλήρη καθορισμό της μετάθεσης σε ένα σταθμό πρέπει να υπάρχουν τρεις σεισμογράφοι, ένας για την κατακόρυφη συνιστώσα και δυο για τις οριζόντιες συνιστώσες της εδαφικής κίνησης.

Αρχή λειτουργίας οριζοντίου (α) και κατακόρυφου (β) σεισμογράφου.

Αρχή λειτουργίας

Όταν το έδαφος κινείται απότομα κατά τη διεύθυνση του άξονα του κυλίνδρου τότε τόσο ο κύλινδρος όσο και το σημείο εξάρτησης Σ του εκκρεμούς θα εκτελέσουν την ίδια κίνηση, επειδή συνδέονται στερεά με το έδαφος, ενώ το άκρο της γραφίδας θα γράψει πάνω στην ταινία τη (σχετική) κίνηση ΒΓ που είναι αντίθετης φοράς.

Ο πρώτος μου σεισμογράφος

Η κατασκευή μας βασίζεται στην αρχή λειτουργίας του οριζόντιου σεισμογράφου. Αποτελείται από ένα εκκρεμές με ένα μαρκαδόρο, τον οποίο έχουμε τυλίξει με σύρμα για να αυξήσουμε τη μάζα του και να έχουμε γρήγορη απόσβεση της ταλάντωσης του εκκρεμούς όταν σταματά η σεισμική δόνηση.

Αντί για έναν περιστρεφόμενο κύλινδρο, έχουμε ένα ρολό χαρτί από ταμειακή μηχανή, το οποίο ξετυλίγεται με τη βοήθεια ενός μικρού κινητήρα.

Το βίντεο που δημιουργήσαμε:

Η μελέτη των σεισμών θα συνεχιστεί και την επόμενη σχολική χρονιά.

Ομάδα μαθητών

Στέλλα Αφιώνη

Θάνος Αχιλλιάς

Σοφία Βοριά

Λευτέρης Ζαρωμένος

Φωτεινή Κουτιανούδη

Μαρία Κρασσά

Ανδριάνα Κωνστάντιου

Θανάσης Μουστάκας

Χριστίνα Παππά

Σταυρούλα Στενού

Νίκος Τσέλιος