DESCRIPCIN DEL GRAVMETRO LACOSTE&ROMBERGIntroduccin:Los
gravmetros nos permiten determinar la componente vertical de la
aceleracin de la gravedad (gz) en un cierto lugar. Generalmente hay
que distinguir dos mtodos fundamentales:1. La determinacin del
valor absoluto de gravedad en un cierto lugar (mediciones
absolutas)1. La determinacin de la diferencia en la magnitud de
gravedad entre dos lugares diferentes (mediciones relativas).Los
aparatos para mediciones absolutas son el pndulo, el aparato de
cada o bien de lanzamiento libre y los instrumentos para mediciones
relativas son los "gravmetros". Estos ltimos son los instrumentos
ms usados en la gravimetra aplicada porque se puede medir en forma
rpida y precisa. En principio, un gravmetro es un aparato para
pesar con una sensibilidad extremamente grande. LCR producen
gravimetros muy buenos, como el empleado en la realizacin de stas
prcticas. (Modelo D+G)El mtodo empleado por el gravmetro para la
medicin de la gravedad consiste, a grandes rasgos, de una masa "m"
suspendida de un resorte. Sobre esa masa "m" ejerce una fuerza "p"
de atraccin de la gravedad que es proporcional a la aceleracin de
la gravedad "g". El resorte tiene una longitud "l" por el efecto de
la fuerza sea su peso "p". Si "g" vara lo har "p'" y por lo tanto
vara la longitud del resorte. En base a estas variaciones (l)
determinamos las variaciones de la gravedad (g):g=c*l Ecuacin
fundamental de los gravmetrosdondec= Factor de escalaA continuacin
se puede observar una figura orientativa del proceso:De la misma
forma se puede tomar en consideracin el siguiente grfico que
explica a la perfeccin los fundamentos del funcionamiento de
cualquier gravmetro:
GRAVMETRO LACOSTE & ROMBERGEl gravmetro LCR se enmarca
dentro de los gravmetros astatizados de muelle metlico. Su diseo se
caracteriza por estar hecho de partes metlicas, por ello en un
principio es ms difcil de tratar que los gravmetros realizados con
cristal de cuarzo. Esto es debido a que la expansin y contraccin
trmica de los metales es ms grande que en el cuarzo. Por ello, los
gravmetros LCR estn termostatizados de forma precisa, de aqu la
necesidad de mantener el gravmetro a una temperatura constante para
cualquier realizacin prctica que se efecte con l.El gravmetro con
el que se trabaja esta compuesto por:1. Brazo horizontal, en cuyo
extremo lleva una masa, y en el otro extremo se encuentra un par de
alambres y muelles finos que actan como bisagras atenuadoras de la
friccin.1. Un hilo muy fino pero fuerte, esta enlazado en el
extremo superior del muelle, y otro en el extremo inferior del
mismo. El hilo superior est unido al sistema de nivelacin, y el
hilo inferior esta sujeto al brazo. La longitud efectiva del muelle
es la combinacin de la longitud del muelle helicoidal y la de los
dos hilos finos, proporcionando la resultante una longitud 0 (
lo=0).En ste sistema la fuerza de la gravedad ser:Fg=m"g"a"cosLa
fuerza del muelle:Fm=k"l"c"senSi se cumple la ecuacin de
equilibrio:m"g"a"cos = k"l"c"senTambin se cumple por trigonometra
que:l"sen = b"cosDe dnde:m"g"a"cos = k"c"b"cosObteniendo:m"g"a =
k"c"bLuego el sistema independientemente del ngulo, ser ESTABLE.Por
otro lado, la fuerza del muelleFm=k"(l-n)"c"senFm=k"l"c"sen -
k"n"c"senDe dnde:L/(sen(90+)=b/( sen) l= (b*cos )/ ( sen)F=
k"c"b"(cos/ sen)- k"n"c"senSi igualamos la fuerza de la gravedad a
la fuerza del muelle:m"g"a"cos = k"c"b"cos- k"n"sencos"( k"c"b-
m"g"a)- k"n"sen=0Para que se cumpla esto ltimo, se tendra que
cumplir que:k"c"b- m"g"a=0k"c"b = m"g"aLo que ya habiamos
demostrado anteriormente, entonces:k"n"sen=0Luego:n=0Por lo que se
demuestra la necesidad de construir un muelle de longitud cero.La
solucin que adoptan los gravimetros Lacoste and Romberg es obligar
al muelle a que pase por el origen.El muelle del gravimetro Lacoste
& Romberg es de quarzo porque la dilatacin es menor, y se
trabaja a una determinada temperatura, para la cual se calculan una
serie de parmetros y constantes necesarios para trabajar con l, de
la misma forma el muelle no debe sufrir oscilaciones fuertes.El
gravimetro debe de ser mantenido a temperatura de termostizacin, y
si no est deber ser conectado a un cargador.El muelle est dispuesto
bajo un ngulo de 45 aproximadamente, con respecto a la horizontal.
La medida es efectuada por la anulacin de la posicin de la masa.El
gravmetro, como se puede observar posee un sistema de nivelacin y
un tornillo que son calibrados de forma precisa a lo largo de un
rango entero.Los factores de calibracin slo dependen de la calidad
del sistema nivelador y del tornillo de medida, pero no del muelle
de anulado como ocurre con otros gravmetros. Esto da lugar a que
los factores de calibracin no cambien perceptiblemente en los
gravimetros LCR.El modelo que posee la Escuela de Topografa, psee
tres tornillos para calibrarlo, y de esta forma no medir
proyecciones de la gravedad.En lo que se refiere a la deriva del
instrumento, la casa Lacoste & Romberg conecta el brazo a la
carcasa del gravmetro con dos muelles horizontales dispuestos
simtricamente, consiguiendo as disminuir la dericva instrumental
irregular y aumentar la seguridad del sistema.Los cambios en la
presin del aire podran causar un pequeo cambio aparente en la
gravedad, debido a la presin sobre la masa y del brazo, esto se
resuelve sellando el interior del gravmetro con respecto al aire
del exterior.En el gravimetro que posee la Escuela de Topografa
incluye el modelo D, y el modelo G, o lo que es lo mismo incluye
los dos sistemas de compensacin.Modelo G:Rango=2000mgalPrecisin =
0.01 mgal1 vuelta"1 mgalModelo D:Rango=200mgalPrecisin = 0.001
mgal1 vuelta"1 mgal
