Σεισμογράφος

Hosted by OSOS , contributed by marelef on 14 May 2021

Ο σεισμογράφος είναι μια συσκευή που μετράει τη κίνηση της γης και εντοπίζει την κίνηση του εδάφους. Στις τεχνολογικές ενότητες ανήκει στα εργαλεία και μηχανές, που σκοπό έχουν να εξυπηρετούν και να βοηθούν τον άνθρωπο στην καθημερινότητα του. Στην παρούσα εργασία ο μαθητής Κωνσταντίνος Τραπιεράκης μαθητής του Α5 του Γυμνασίου Λιμένος Χερσονήσου κατασκεύασε σεισμογράφο καθώς και το 3D σχέδιο του σεισμογράφου με το πρόγραμμα tinkercad με τη βοήθεια της καθηγήτριας Τεχνολογίας κας Βάνα Τσομπανοπούλου και της καθηγήτριας Φυσικής Μαρίας Ελευθερίου.

 
Learning Objectives
τεχνολογία, γεωλογία, φυσική, 3D σχεδιασμός
Teacher: marelef
Age group
12-15
Students participating
1

Feel

Δημιουργούμε έναν σεισμογράφο από απλά υλικά:

Έχουμε μια σταθερή βάση(πλαίσιο) που κινείται μαζί με την επιφάνεια της γης, που πάνω της τοποθετούμε ένα στήριγμα σε σχήμα γάμα, ώστε να μπορέσουμε να τοποθετήσουμε το ελατήριο (λάστιχο), κατακόρυφα στην διεύθυνση μετατόπισης του εδάφους. Στο ελατήριο τοποθετούμε και ένα βαρίδιο που κρέμεται στο ελατήριο για να μπορούμε να κάνουμε σταθερή καταγραφή. Καθώς γίνεται ο σεισμός, η κίνηση μεταξύ βάρους και της γης ο σεισμογράφος δίνει τη μέτρηση της κατακόρυφης μετατόπισης. Μετά βάζουμε ένα σύστημα μέτρησης, όπως ένας κυλιόμενος κύλινδρος και μια γραφίδα (μολύβι) συνδεδεμένη με το βάρος που έχουμε κρεμάσει στο λάστιχο. Με αυτό τον τρόπο η κίνηση μεταξύ του βάρους και της γης μπορεί να καταγράψει την κίνηση της γης. Αυτό το σύστημα ονομάζεται σεισμογράφος.

 

Imagine

 Εξέλιξη και ιστορία του σεισμογράφου. 

Ο πρώτος σεισμογράφος δημιουργήθηκε πριν από 2.000 χρόνια από τον Κινέζο αστρονόμο, μαθηματικό και μηχανικό, τον Τσαγκ Χενγκ το 132 π.Χ. 

Ο σεισμογράφος αυτός ήταν ένα γιγάντιο χάλκινο δοχείο με διάμετρο 6 μέτρα. Οκτώ δράκοι με το κεφάλι προς τα κάτω βρίσκονταν περιμετρικά στο βαρέλι ως ένδειξη των σημείων του ορίζοντα. Στο στόμα κάθε δράκου υπήρχε ,ια μικρή χάλκινη μπάλα. Κάτω από τους δράκους υπήρχαν οκτώ χάλκινοι βάτραχοι με ανοικτό στο στόμα τους περιμένοντας να πέσουν οι μπάλες.

 

C:\Users\Katerina\Desktop\φωτογραφία πρώτου σεισμογράφου.jpg
 

Όταν γινόταν σεισμική δόνηση, η μπάλα έφευγε από το στόμα του δράκου και έπεφτε στο στόμα του βατράχου. Ο ήχος της μπάλας που χτυπούσε, προειδοποιούσε τους παρατηρητές και τους έδινε ένδειξη για το επίκεντρο του σεισμού.

Το 1906, ο Ρώσος πρίγκηπας Μπόρις Γκολίτσιν δημιούργησε τον πρώτο ηλεκτρομαγνητικό σεισμογράφο, βασιζόμενο στο φαινόμενο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής. Σ’ αυτόν τον σεισμογράφο, στο φορτίο  προσαρμόζεται ένα πηνίο επαγωγής όπου όταν η θήκη κυλάει, κινείται σε σχέση με τους μαγνήτες που είναι στερεωμένοι πάνω του.

C:\Users\Katerina\Desktop\2 ος σεισμογραφος.jpg

Ο σεισμογράφος του Γκολίτσιν στο μουσείο του Τόκιο.

Με την εμφάνιση υπολογιστών  και μετατροπέων αναλογικού σήματος σε ψηφιακό σήμα η λειτουργικότητα του εξοπλισμού σεισμομέτρησης έχει αυξηθεί δραματικά. Γίνεται δυνατή η ταυτόχρονη καταγραφή και ανάλυση σημάτων από διάφορους σεισμικούς αισθητήρες σε πραγματικό χρόνο, ώστε να ληφθούν υπόψη τα φάσματα των σημάτων. Αυτό παρείχε ένα θεμελιώδες άλμα στην πληροφόρηση των σεισμομετρήσεων.




 

Create

Υλικά κατασκευής:

Αποτελείται από 

  1. Μια σταθερή βάση

  2. Ένα στήριγμα σε σχήμα γάμα

  3. Ένα βαρίδιο που πάνω του έχουμε τοποθετήσει ένα μολύβι

  4. Ένα παχύ λάστιχο 

  5. Ένα κυλιόμενος κύλινδρος από χαρτί

  6. Μια βάση για να στηρίζεται ο κύλινδρος. 

  7. Ένα βαρίδιο για να κατέβει το ελατήριο και να ξεκινήσει η μέτρησηC:\Users\Katerina\Desktop\σεισμογράφος\σεισμογράφος.PNG

    Χρησιμότητα του σεισμογράφου

    Ο σεισμογράφος υποδεικνύει την κατεύθυνση του επίκεντρου του σεισμού. Μπορούμε να γνωρίζουμε το μέγεθος και την ένταση του σεισμού. Μπορούμε να κάνουμε συγκρίσεις και να πάρουμε πληροφορίες. Και όλα αυτά μπορούν να μας βοηθήσουν να καταλάβουμε καλύτερα την γη. 

     Ο σεισμογράφος μου

     

    C:\Users\Katerina\Desktop\σεισμογράφος\IMG_20210504_141702.jpg

    Αποτελείται από μια ξύλινη βάση. Πάνω της έχουμε φτιάξει ένα ξύλινο στήριγμα, για μα μπορέσουμε να τοποθετήσουμε το λάστιχο, τον γραφίτη και το βαρίδιο κατακόρυφα στην γη. Ακριβός από κάτω έχουμε βάλει μια βάζει όπου πάνω της υπάρχει ένας κυλιόμενος κύλινδρος από χαρτί. Η απόσταση της μύτης του μολυβιού με τον χάρτινο κύλινδρο απέχουν 0,5 cm. Όταν γίνεται η δόνησε και θέλουμε να πάρουμε μέτρηση  τοποθετούμε στο βαρίδιο μας ένα επιπλέον βάρος ( δεύτερο βαρίδιο)  ώστε το λάστιχο να τεντωθεί και το μολύβι να ακουμπήσει στο χαρτί και να ξεκινήσει η μέτρηση. 

    C:\Users\Katerina\Desktop\σεισμογράφος\IMG_20210504_141711.jpg

    Τώρα ανάλογα με την ένταση της δόνησης μπορούμε να δούμε την γραμμή που αφήνει το μολύβι πάνω στο χαρτί. Όσο πιο κυματιστή είναι τόσο πιο δυνατός είναι ο σεισμός. 

     

 

Share

Μπορείτε να δείτε και  το  βίντεο στο πρόσθετο υλικό

 

Μπορείτε να δείτε εδώ και άλλες εικόνες από τον 3D σχεδιασμό