GRAVIMETRI ASSOLUTI E GRAVIMETRI RELATIVI

La differenza è sostanziale. Il gravimetro assoluto è quello strumento che mi fornisce un valore numerico dell’accelerazione di gravità nel punto in cui effettuo la misura, l’accelerazione di gravità è uguale a 9,81…. m/s2 oppure 81624,33 milligal. I gravimetri in genere sono ingombranti, costosi, delicatissimi e normalmente inutilizzabili ai fini degli scopi che si prefigge un geologo, ossia di andare in campagna e misurare punto per punto come varia la g. Questi strumenti ogni volta che sono usati vanno smontanti e rimontati e lo smontaggio richiede tempo di ore (mezza giornata) e una accuratissima calibrazione e una serie nutrita di misure ripetute perché statisticamente possono permettere di avere una stima affidabile dell’accelerazione di gravità. I Gravimetri Relativi, si chiamano tali perché essi non effettuano una misura assoluta del valore numerico dell’accelerazione di gravità, ma si limitano a dirci di quanto è variata la gravità rispetto ad una stazione di riferimento. Gli strumenti relativi hanno principi di funzionamento completamente diversi. Questo è l’esempio di funzionamento di uno strumento relativo. C’è anche qui una molla, ma con un accorgimento tecnico che permette di amplificare la variazione di gravità tra un punto e l’altro tale da renderla macroscopicamente misurabile con una strumentazione tale. Un gravimetro lo possiamo immaginare come una batteria di automobile, immaginiamo che quella a sinistra è la parete dell’involucro prismatico. In basso c’è una piccola cerniera, dove è incardinata un’asta che è libera di oscillare. Cosa impedisce l’asta di ruotare e cadere verso il basso, il fatto che all’altra estremità dell’asta è collegata ad una molla il cui capo opposto è anch’esso bloccato sulla parete al punto superiore da una vite. Sull’estremità dell’asta c’è una massa. Morale: se lasciamo l’asta libera di oscillare questa oscillerà fino a fermarsi in una certa posizione. La posizione si può regolare tramite la vite Micrometrica che ha la funzione di far salire e scendere sulla parete il punto in cui la molla è attaccata alla parete, regolando questa vite possiamo fare in maniera tale che quell’asta si alzi o si abbassi in condizioni di quiete fino ad essere perfettamente orizzontale. Cosa succede nel momento in cui si raggiunge la condizione di orizzontalità perfetta. Nel punto in cui convergono le 2 frecce c’è uno specchio, quando l’asta è perfettamente orizzontale, un raggio di luce che parte da una fonte luminosa montata sul tetto del dispositiva, incide sullo specchio e se l’asta è perfettamente orizzontale, il raggio riflesso va a finire direttamente dentro l’oculare. Significa che quando si vede la luce nell’oculare è perfettamente orizzontale. C’è una vite che blocca l’asta e la immobilizza quando spostiamo lo strumento da una stazione all’altra. All’inizio della prospezione il gravimetro lo portiamo in quella che abbiamo preventivamente scelto come stazione Base, ossia Stazione di Riferimento. Di solito la stazione iniziale è il primo punto in cui faremo la misura. Di solito è un punto detto Cospicuo, ossia che è stato scelto come una delle stazioni di riferimento della rete nazionale. Su tutto il territorio nazionale sono state individuati dei punti significativi in cui sono perfettamente note, con precisione, coordinate x,y,z dove si è andati nel passato con uno strumento assoluto e dove sono state fatte misure assolute che ci permettono di dire che in quel punto indicato spesso con una vite a pressione su una base di cemento, l’accelerazione di gravità è …..

Sappiamo che quando torniamo in quella stazione base con lo strumento relativo, la prima cosa che facciamo è portare in quel punto, liberiamo la massa e si posizionerà in posizione orizzontale. A questo punto si preme un pulsante che azzera il contagiri, che misura quante frazioni di giro sono state fatte dalla vite micrometrica. Dopo di che si blocca il braccio e si va a fare la misura in un altro posto del profilo. Si colloca lo strumento, lo si posiziona perfettamente orizzontale con dei dispositivi appositi, si lascia riposare lo strumento per qualche secondo, si bada bene che non ci siano rumori e vibrazioni intorno allo strumento, si libera il braccetto e oscillerà fino a quando si troverà in una posizione che quasi sicuramente non sarà perfettamente orizzontale perché la g è cambiata. A quel punto si lascia stabilizzare il braccetto e a quel punto si blocca e con la vite micrometrica si riporta in perfetta orizzontalità l’asta. Poiché lo strumento è tarato in modo tale che ogni giro della vite micrometrica corrisponde a quella determinata frazione di milligal, contando sul contagini quanti giri e frazioni di giri sono stati necessari per portare l’asta in posizione orizzontale, otterremo un numero, e , moltiplicato per quel fattore detto, otterremo un certo numero di milligal, che è il numero di milligal che ci indica di quanto è variata l’accelerazione di gravità rispetto alla stazione base. Se il braccetto era in posizione inclinata verso il basso vuol dire che quel numero indicato è preceduto dal segno +, era più in basso e la g era maggiore, il che significa che il punto in cui ci troviamo la gravità è maggiore di tot milligal rispetto al punto della stazione base. Poiché conosciamo la gravità assoluta della stazione base, basta sommare il numero di milligal ottenuto dalla formuletta in base al numero di giri necessari per riposizionare il braccetto, al valore assoluto della stazione base, e sapremo il valore assoluto della g nella stazione in cui stiamo misurando. Faccio così per tutte le stazioni, quindi attraverso un gravimetro relativo per tutte le stazioni possiamo risalire al valore assoluto della gravità in ogni punto. Qual sono i problemi dell’uso di un gravimetro: possono essere tantissime le cause all’origine di un errore della misura. 



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