Sono strumenti per misurare l’accelerazione di gravità. La misura del campo gravitazionale terrestre può, in linea di principio, avvenire attraverso uno dei qualunque fenomeni influenzati dal campo stesso. In pratica esistono 2 metodi fondamentali:
a) metodo statico, basato sul principio del dinamometro mG= 𝝉 𝒛 dove m è la massa sospesa, e 𝜏 è la costante della molla e z è l’allungamento.
b) metodo dinamico, basato sulle misure delle oscillazioni del pendolo: T= 2𝝅 √𝑳𝑮 dove T è il periodo di oscillazione ed L è la lunghezza del pendolo.
Per cadute di gravi di altezza 1 o 2 metri sono necessarie misure del tempo accurate entro 10-8s per avere misure di g precise entro un milligal.
I gravimetri sono dispositivi meccanici basati su principi fisici elementari, la molla, e il peso attaccato alla molla in un caso, e nell’altro caso la caduta di un grave. La molla, di cui sia nota la costante, che ci dice di quanto si allunga la molla. Se appendiamo una massa a una molla di cui la costante è nota e fissiamo la posizione della molla, poi blocchiamo il punto e lasciamo che la molla oscilli fino a fermarsi in una condizione di equilibrio, dopo di chè blocchiamo tutto e ci spostiamo in un luogo diverso, liberiamo la molla e facciamo in modo che sia libera di oscillare, la molla tenderà, oscillando, ad acquisire una nuova posizione di equilibrio.
Se questa posizione è esattamente la stessa vuol dire che l’accelerazione di gravità nella seconda postazione è identica a quella della prima. Se la molla si posiziona e si stabilizza in una posizione che è un po’ più in basso rispetto a quella precedentemente vuol dire che l’accelerazione di gravità è maggiore. Se si posiziona un po’ più in alto, vuol dire che l’accelerazione di gravità è leggermente minore. C’è anche la possibilità di fare le misure facendo cadere il grave. Il pendolo è quell’oggetto costituito da una massa appesa a un filo che oscilla lateralmente.
La durata dell’oscillazione dipende dal periodo, più lunga è la durata dell’oscillazione, cioè il tempo che il pendolo impiega per rioccupare la posizione di partenza, tanto maggiore è il periodo T. L è la lunghezza del pendolo e g è la gravità. Misurando con estrema precisione la lunghezza del pendolo, la durata dell’oscillazione e la massa è possibile ricavare g. I gravimetri si dividono in due grandi categorie:
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