Anticipare un' onda sismica...

[roberto1953]

I terremoti Italiani avvengono generalmente a profondità comprese tra i 5 e i 30 km. Un' onda sismica prima di raggiungere dal suo epicentro gli abitati circostanti dovrà dunque impiegare un certo tempo non nullo. La credenza popolare vuole che gli animali percepiscano in anticipo i terremoti. Ammettiamo che sia possibile rilevare il momento in cui comincia a rompersi il sottosulo, di quanti secondi più o meno potremmo pensare di anticipare un terremoto, a dicimamo 30 km dall' epicentro?

Ciao.

[daniele stefanini]

Credo che la tua riflessione sia malposta. Non si tratta di una bomba che all´attimo zero esplode. Magari c´è una certa pre - attività, prima.

Daniele

[Federico Milan]

Se ipotiziamo che l'onda sia periodica è possibile calcolarne la velocità, v= λ*f.

Questo ci dice che intercorre un certo tempo tra lo scatenarsi dell'evento e la sua percezione ...

Credo che Daniele sia nel giusto, prima di un evento sismico vi sono altri segnali.

(Ho potuto verificare - col senno del poi - di persona, che il comportamento dei miei cani cambia in presenza di eventi sismici, anche lievi ... forse sono coincidenze, o c'è qualcosa che loro percepiscono meglio di noi ...)

Probabilmente, per prevenire i terremoti non si deve basarsi sul monitorare l'evento catastrofico, ma bensì monitorare tutta una serie di pre-alarmi.

Quel che già si fa è avere sensori posizionati in punti strategici, quindi elaborare le informazioni che arrivano secondo precisi algoritmi di predizione ... purtroppo, la predizione è una cosa molto complessa e non csì affidabile ...

[paolotronico]

Essendo tra l'altro, i terremoti, generati da movimenti delle faglie sotterranee va detto che gli epicentri vengono sempre calcolati dopo l'evento.

La giornata di ieri, credo farà fare un passo in avanti su questo tipo di ricerche. C'è questa persona che sostiene la prevedibilità degli eventi e ritengo si debba dare ascolto a tutti coloro che da anni lavorano in questa direzione, senza polemizzare o altro.

Dal 76, dopo il Friuli, si sono iniziati gli studi sul Radon che si libera naturalmente dal sottosuolo....... Dopo 33 anni, credo che le ricerche siano arrivate a buon punto.

La velocità di propagazione di un terremoto, credo possa essere calcolata molto prossima a quella del suono.

Gli eventi sismici ahi me, per ora, sembrano imprevedibili.

Ciao.

PS In rete troviamo siti molto interessanti. Cercate Radon con lo zio google.

[roberto1953]

Dato l' inizio di un terremoto un sismografo a distanza D dall' epicentro riceve per prime le onde P dette primarie, con velocità di circa 10 km al secondo e frequenza di circa .6 Hz, (Forse sono le onde anticipate dagli animali sensorialmente ben a contatto sia con l' aria che con il suolo), che sappia non sono onde distruttive, come seconde il sismografo registra le onde S o secondarie, con velocità di circa 5 km al secondo e frequenza di circa .4 Hz, sono più distruttive, ma credo meno delle onde L lunghe che il sismografo registra per ultime, con frequenza di circa .03 Hz, chiamate onde di superfice.

Dalla differenza del tempo intercorso tra onde P ed S è possibile calcolare la distanza del terremoto e interpolando più sismografi ricavarne le coordinate.

Dunque a 30 km dall' epicentro l' onda P arriva almeno con 3 secondi di ritardo, l' onda S almeno con 6 secondi di ritardo, sarebbero già sufficienti per indossare un elmetto e metterci in un angolo, ma credo che il tempo utile sia assai maggire di quello da me calcolato; è questo il chiedere della mia domanda.

Ciao.

[TVSERVICE]

Avevo pensato di inventare ( visto che i cinesi non l'hanno ancora), l'avvisatore di scossa sismica ( terremoto) Cioe' un pendolo dentro ad un anello ai cui capi vengono collegati 2 fili che chiudono il contatto su un rele': appena si ha una prima scossa il pendolo urta il vicino anello , chiude il contatto e suona l'allarme anche se stai dormendo.

C'e' solo un piccolo problema: Se e' una prima piccola scossa "avvisatoria" ti puoi salvare.

Tratto da una discussione di qualche settimana fa.

[roberto1953]

Il problema che ho posto è un problema di fisica, è il problema di quantizzare il tempo utile di cui possimo disporre, dall' inizio di una scossa potenzialmente distruttiva abitando ad una certa distanza dall' epicentro; da qui a passare ad un sistema in grado di riconoscerne la potenzialità e di avvertirci di conseguenza è un' altra cosa.

Vi voglio comunque far pensare, che stimando i rischi sismici di una zona, nonché avendo altri elemeti, piccole scosse, radon, variazini di campo magnetico e da altri sistemi, che ci mettono un qualche dubbio: la mia opinione è che ci sarebbe utile, riconoscere quando un' evento sismico prende inizio, anche con non molti secondi di anticipo.

Ciao.

[Federico Milan]

Il sismografo segna l'inizio! Il problema è anticipare ogni azione atta a garantire sicurezza.

Credo che le grandezze in gioco siano coerenti, almeno basandosi su quanto già si fa in paesi sismici quali il giappone, ...

Prtroppo, senza una cultura della sicurezza non si evitano danni, perchè in questi eventi ci sono svariate variabili da considerre:

1) giorno o notte: di giorno vi sono parechie persone in città, e con questi eventi vi possono essere calcinacci che cadono, quindi è da prevedere luoghi sicuri anche per l'esterno, non solo per chi è dentro all'edificio.

2) Distanza dall'epicentro, quindi grado di percezione del sisma

3) Gestione dello sfollamento, non è banale gestire migliaia di persone, magai in panico.

Da quanto ho potuto capire, il metodo si basa su una analisi probabilistica. Considerando l'area di interesse, sicuramente potrebbe essere vantagioso, per contro non vi è precisione sul luogo o tempo - due variabili importanti per la gestione delle emergenze -. Del resto, se questa tecnica è efficiente può essere complementare ad altre ...

Purtroppo, se ho ben compreso il principio, il radon arriva in superfice attraversando cunicoli sotteranei, a questo punto è di enorme importanza la morfologia, probabilmente, queste sacchi di gas possono percorrere strade alternative rendendo l'analisi non sempre veritiera o comunque non precisa, tempo e luogo sono fondamentali non solo per la prevenzione.

[roberto1953]

Dato un messaggio del tipo "La nave affonda si salvi chi può" ci sarebbe ben poco da gestire.

Un sismografo che si trova sull' epicentro del sisma, dove onda P ed S vengono rivelate pressoché contemporaneamente, potrebbe comunicare quasi subito anche a distanza, la probabile magnetudo del terremoto.

Provando per determinare i tempi utili, e iniziando una ricerca tesa a migliorare strumenti e analisi dei dati, sperando poi di poter anticipare maggiormente l' evento sismico, non di giorni ma di secondi. E' la strada che a me sembra la più immediata da seguire, oppure ne conoscete di più promettenti?

Ciao.

[fulvioromano]

Per esperienza personale, con 30 secondi di preavviso (macchinari pericolosi che riescono ad diagnosticare i fault con un po' di anticipo), l'evento ti arriva addosso senza che ne capisci né la natura, né l'intensità, né la direzione. E sto parlando di impianti, quindi gente al lavoro che sa che il pericolo è dietro l'angolo.

Un terremoto, con 6 sec. di anticipo, qualora non ti colga impreparato, riesci si e no ad alzarti dalla sedia, ma neanche ad allontanarti dal tavolo.

Gli studi più promettente, anche se stranamente bollati come cialtroneria da molti studiosi, sono quelli del radon, come dice qualcuno più su.

Semplificando molto, circa 24h prima di un terremoto, il sottosuolo inizia a produrre crepe che liberano radon che sale in superficie. Analizzando questo gas è quindi possibile sapere con 24h di anticipo l'arrivo in un terremoto di faglia (ma ad esempio NON un'eruzione vulcanica). In 24h, con un'ottima protezione civile, una cittadinanza istruita in precedenza, ed un po' di fortuna, si dovrebbe riuscire anche ad evacuare una media città...

Gli studi sono comunque allo stato embrionale.

[roberto1953]

Hanno ripetuto anche oggi che i terremoti non sono prevedibili, sia per intensità che tempi dell' evento.

Io vorrei monitorare il sottosulo e se in presenza, ad esempio di microsismi individuabili in uno stesso epicentro, vorrei mettere in funzione un "pronto di allarme", che diventi allarme quando il terremoto prende inizio, e magari potessimo avere 30 secondi di preavviso... Anche perché scattato l' allarme, lo stesso ad es. se acustico modulato, ci darà la stima di come l' evento sismico aumenta o diminuisce d' intensità mentre ci sta raggiungendo.

In molti raccontano di essersi salvati riparandosi o fuggendo durante il terremoto, con un preavvisi ciò sarebbe più facile, ma bisogna provare...

Ciao.

[FranceFEI]

Non sapendo di questa ho aperto una nuova discussione alla sezione

Elettronica -> Fai da te dal tutiolo

Sismografo di Lehman

che forse puo' interessare qualcuno.

Personalmente sono dell'opinione che non sia semplice prevedere i terremoti, ma non questo dico che sia impsiibile.

Mi domando solo: abbiamo la tecnologia? e le conoscenze ?

vista la delicatezza dell'argomento sento il dovere di lasciare il campo ache e' piu' esperto di me.

[roberto1953]

Ho visto la foto del sismografo di FranceFEI.

Partendo da un vecchio progetto apparso sulla rivista Nuova Elettronica volevo costruirne uno simile; non ho tempo, ne l' entusiasmo di chi è giovane.

Un semplice sismografo è un pendolo risonante sulla frequenza delle onde sismiche, le cui piccolissime oscillazioni nel caso di terremoti lontani è di pochi millesimi di millimetro. Le oscillazioni vengono rivelate e amplificate da un circuito elettronico, fino ad azionare una stampante.

Il tempo T con cui il peso di un pendolo oscillando ritorna di dove è partito: T=2*pi*radice quadrata(L/g) dove pi sta per 3.14 (pigreco) L lunghezza del pendolo g 9.81 (accellerazione di gravità) composto da un' asta terminante con un peso.

Se calcolo che lunghezza L mi occorrerebbe per una frequenza F= .1 Hz: L=g/(4*pi^2*F^2) = circa 25 metri.

Non potendo costruire pendoli tanto lunghi si ricorre a pendoli inclinati, in questo modo la lunghezza del pendolo equivale alla lunghezza del pendolo inclinato diviso il seno dell' angolo con cui è inclinato ( .5... 2 gradi).

Esempio un pendolo lungo 50 centimetri inclinato di 1 grado, equivale ad un pendolo lungo .5/.017= circa 29 metri.

Io volevo costruirne uno fatto come un bilanciere, con due bracci quadri inclinati a v di 1 grado, che terminano ciascuno al rispettivo peso. Il bilanciere sarebbe appoggiato al suo centro su di una lama, in modo da mantenere l' equilibrio come una bilancia. ( Il progetto si può semplificare facendo il braccio diritto e mettendo i pesi poco più in basso del suo asse).

Secondo me ci sarebbero meno attriti che usando cerniere.

Poi vi dirò come farei lo smorzamento ed il circuito elettronico, se vi piace l' idea.

Ciao.

[Federico Milan]

concordo, le bilancine di precisione (quelle che misurano i decimi di grano - 1 grano circa 1/16 di grammo) utilizzano questa soluzione.

[roberto1953]

Ciao Federico, spero tu abbia tempo per provare, sperimentare è il più bel gioco.

Potresti costruire due pendoli sulla stessa lama con frequenze di risonanza diverse, nonché invitare i pesi su spessori di legno diversi per aggiustare il periodo di oscillazione, che proverai facendo oscillare il tuo bilanciere.

Come su di una bilancia ad ago rivolto verso il basso, al centro del bilanciere metterei un lamierino piatto parallelo al suo asse, di una certa lunghezza verso il basso, terminante con un secondo lamierino rivettato ortogonale al primo, che ne smorza le oscillazioni in una vaschetta d' olio.

Per rivelatore, sempre sul lamierino metterei un dischetto di materiale ferromagnetico (ferroxcube) o diamagnetico (ottone?), in posiziono molto vicina ad una bobona avvolta in aria, della stesa misura, e fissata sul basamento principale.

Facendo la bobina da circuito LC di un oscillatore libero ad alta frequenza, il movimento del lamierino ago, spostando il dischetto di ferroxcube davanti alla bobina, produrrà una variazione di frequenza.

Se al circuito LC dell' oscillatore libero aggiungiamo un diodo varicap comandato da un circuito PLL (il CD4046 che costa circa un euro), prelevando la tensione di controllo sul diodo varicap e amplificandola, otterremo il segnale dovuto all' oscillazione del bilanciere.

Con il solito circuito, provi anche il CD4046 come allarme sulla ringhiera dell' altra discussione, nonché potresti usare un sismografo, esso stesso come allarme, o come accessorio di una stazione metereologica per misurare improvvise variazioni di pressione, che muovono il terreno, oppure come segnalatore di smottamenti,

o per provare reazioni di edifici, e giù immaginazione per chi ci vuol provare e riprovare.

Ciao.

[roberto1953]

Dimenticavo: forse bisognerebbe far oscillare un cilindretto di ferroxcube all' interno di una bobona, per ottenere indicazioni d' intensità più attendibili, ma il mio intento finale sarebbe stato quello di moltiplicare la frequenza del bilancire in una frequenza udibile, in modo da ascoltarne le oscillazioni; per realizzare un sismofono, più che un sismografo che richiederebbe stampante e memorie. Quanto ho indicato a me sembra il sistema più semplice e immune da interferenze elettromagnetiche esterne. Probabilmente il rivelatore usato da Nuova Elettronica è migliore.

Io comunque non ho provato niente, pertanto tutto può essere sbagliato.

Ciao.

[roberto1953]

Ho provato a nastrare due pesi agli estremi di un profilato quadrato lungo circa 1 metro. Appoggiato a bilancia sulla lama di un coltello tenuto da una morsa, con i pesi rivolti in basso il bilanciere oscillava intorno a tempi T=10 secondi.

Per tempi più brevi basterebbe un bilanciere di una ventina di centimetri, credo ne verrebbe un sensibile strumento per rivelare onde principalmente orizzontali.

(Rileggendo a quanto già scritto... preferirei un condensatore invece di una bobina per rivelare le oscillazioni; e il segnale ottenuto dal PLL lo potrei utilizzare per modulare in ampiezza una portande a circa 3000 hz, da registrare e riascoltare con qualunque registratore audio).

A tutti gli appassionati di sismologia (non io) consiglio il sito www.menichella.it/sismolab/

Ciao.

[FranceFEI]

Cari amici,

dissento fortmente con l'idea di roberto1953

anche se trova l'approvazione di Federico

Da quanto capisco l'idea del pendolo orizzontale non e' quella di bilanciare fa forza peso con sistemi piu' o meno ingegnosi, ma quella di realizzare un sistrema meccanico in cui il rapporto tra forza di richiamo e massa sia piccola. L'attrito gioca un ruolo solo secondario.

Quando infatti qla forza di richiamo e' piccola

[FranceFEI]

.... scusate ma il browser ha fatto uno scherzo....

... dicevo che quando il detto rapporto e' piccolo il periodo e' lungo.

Qualitativamente intuisco che al mancare della forza di richiamo il periodo e' infinito. Per questo motivo nel caso limite di un pendolo orizzontale incernierato su un asse perfettamente verticale ogni posizione e' posizione di equilibrio. Un piccola deviazione crea un minimo di potenziale verso cui il sistema meccanico tende a tornare ma con tempi assai lunghi.

Invece potrebbe funzionare perfettamente coun un pendolo da 25m, perche' per elongazioni piccole (dell'ordine del cm), la massa appesa cambia la sua quota di una quantita' assai piccola.

Questo principio non trova applicazione all'idea di Roberto, per il quale il cambio di quota della massa appesa e' piccolo solo per oscillazioni di ampiezza microscopica.

E' mia opinione che il sistema di Roberto vada benissimo ma, da un punto di vista pratico non realizzi periodi inferiori a 1s.

Chi voglia poi sperimentare periodi sempre piu' lunghi si scontrera' invece con un tipo di problemi di difficile soluzione (instabilita' termiche, isteresi, imperfetta rigidita' meccanica, attriti, ecc.), il limite pratico che ho raggiunto con attrezzature casalinghe e' di circa 15-20s, ma i piu' bravi possono fare sicuramente di meglio.

Ciao a tutti

[roberto1953]

Gli attriti, eccome se contano specialmente per misurare accellerazioni molto piccole trasmesse da onde molto lunghe.

Ottenere tempi dell' ordine dei 15 secondi con il pendolo a bilancere, è molto facile: provate come vi ho già detto di fare usando un' asta più lunga.

Il pendolo a noi serve come risuonatore. (Questo non è per onde sussultorie...)

Comunque abbiamo aperto una discussione su di una materia vastissima, che non si ferma a misurare le onde sismiche, prescindendo da molti altri fenomeni ad esse correlati.

Chi vuol dedicarsi a ricerche dilettantistiche in questo interessante settore, secondo me deve bene attrezzarsi: e studiare e sperimentare. Anche una buona stazione radio, una stazione meteo, e strumenti di molti tipi diventeranno il vostro passatempo nelle lunghe sere d' inverno.

Leggete quanto sia interessante misurare variazioni di gravità... www.astrofilipolesani.it

E magari fatevi venire una vostra idea.

Andate su http://digilander.libero.it/bubblegate/circuit.html#oscscr

-Ricevitore per frequenze ultrabasse- Potrà servirvi anche come filtro.

Ciao.

[fulvioromano]

A parte la dubbia utilità del tutto...non è molto più semplice e meno costoso prendere un accelerometro compatto ed amplificare il suo segnale analogico in uscita? Magari aumentandone banalmente la frequenza con un pc?

[roberto1953]

A parte la dubbia utilità del tutto... dimmi almeno a cosa serve.

Ciao.

[fulvioromano]

Scusa roberto1953, se era una battuta non l'ho capita...

"a parte la dubbia utilità del tutto" mi riferivo ad un mio precedente post, se ripeti la stessa affermazione tu che hai aperto il thread, me ne sfugge il significato.

"dimmi almeno a cosa serve"...l'accelerometro? Misura le accelerazioni, quindi se si agita per i movimenti tellurici ne registra [la derivata seconda] dei movimenti...non è quello che cercavi di fare con il prototipo meccanico di cui sopra?

Tecnicamente un accelerometro capacitivo è un condensatore con un lato dell'armatura collegato ad una massa (massa sovrasmorzata, circuito compensato). Quando la massa subisce uno spostamento, la capacità cambia e quindi la sua uscita analogica.

Ne esistono di estremamente economici (decina di euro) fino alle costose piattaforme inerziali (migliaia di euro)

[roberto1953]

Ma secondo te un misuratore di accellerazione è uno strumento paragonabile ad un pendolo risonante? Sensibilita? Capacità di oscillare maggiormente ad una precisa frequenza? Ma ne hai idea di quali accellerazioni parliamo, nel caso di microsismi, o di un sisma molto distante? Hai letto quei siti che ho consigliato?

Un accellerometro andrà bene per un antifurto, per un interruttore tilt, per un airbeg.... ascolterà anche un terrmoto nelle vicinanze, se riesci a filtrare bene il segnale, da altri rumori.

Puoi anche dire che va bene messo sull' epicentro, per anticipare un terremoto; forse.

Ma fare uno strumeto come il pendolo che ho detto, è come fare un orecchio per sentire il passo di danza di una formica e non il calpestio di un elefante.

Insomma io vorrei ascoltare tutti i rumori che anticipano un sisma; per anticipare anche un evento catastrofico.

Poi quanti rumori interessanti.... Onde radio, gravità, campo magnetico... ci faranno sperimentare nuove idee e conoscenze; si apre un mondo....

Ciao.

[fulvioromano]

stai usando un tono un po' caldo per questo forum, spero di non aver toccato la tua sensibilità, il tal caso scusami.

ti consiglio comunque di leggerti i datasheet degli accelerometri, la sensibilità è molto superiore di quello che puoi aspettarti.