Gravímetro

Este artigo é um esboço sobre física e geologia .

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Um gravímetro é um instrumento de medição destinado a quantificar o campo gravitacional .

Princípio de medição

Um gravímetro é na verdade um acelerômetro porque, de acordo com o princípio da equivalência , ele mede a mesma coisa. Porém, um gravímetro é especializado na medição de uma aceleração vertical próxima à chamada gravidade terrestre normal , e com grande precisão em torno desse valor.

Os gravímetros podem realizar medições relativas ou absolutas.

Os gravímetros absolutos permitem a medição direta da intensidade do campo gravitacional. Nos primeiros dias da geodésia, os pêndulos foram usados por muito tempo: o pêndulo de Kater, o pêndulo de Repsold, Holweck - o pêndulo invertido de Lejay , etc. Hoje, geralmente procedemos medindo o tempo de queda de um objeto no vácuo: o tempo de viagem de uma dada distância permite acesso direto ao valor da aceleração da gravidade, g . O objeto utilizado é geralmente um refletor , sendo as medidas de distância realizadas por meio de um laser em um interferômetro .

Os gravímetros relativos geralmente usam massa suspensa em molas: medir o alongamento das molas entre dois pontos permite acessar a diferença de intensidade do campo gravitacional entre esses dois pontos.

Instrumentos

Existem três tipos de gravímetros: gravímetros atômicos absolutos, gravímetros ópticos absolutos e gravímetros supercondutores.

Precisão dos instrumentos de medição

A precisão obtida varia muito dependendo, em particular, se o instrumento de medição usado é:

Um dispositivo de laboratório, usado em condições muito restritas (vibrações, massas parasitas, etc.). A precisão dos dispositivos de laboratório pode atingir um micro gal (lembrar que a intensidade do campo gravitacional da terra perto do chão é da ordem de 980 mil mGal, ou 9,8 m / s 2 , e que a diferença em altura de um cm N ° corresponde a um variação da ordem de 3 microgais).
Um dispositivo de campo, que pode ser fixo ou móvel, a bordo de um navio (gravímetro marinho) ou de uma aeronave (gravímetro aerotransportado). Os gravímetros marítimos podem atingir uma precisão da ordem de um miligal .

Uso de gravímetros

Uso científico : estudo das variações no campo gravitacional, distribuição das massas na crosta terrestre, rebote pós-glacial, marés terrestres , etc.
Engenharia civil e obras públicas : pesquisa de vazios no solo a partir de medições feitas na superfície (muitas vezes chamadas de microgravimetria).
Prospecção de petróleo : pesquisa de manchas de petróleo , que correspondem às diferenças de densidade em relação às rochas circundantes (medição da gravidade em poços de prospecção, ou da superfície)
Navegação subaquática : a partir de um mapa do campo gravimétrico e de um gravímetro marinho, é possível navegar com precisão de forma muito discreta.
Prevenção vulcânica : os gravímetros são usados para prever erupções vulcânicas.

Veja também

links externos

Gravímetros no site da Universidade de Quebec em Montreal
Gravimetria absoluta no site de Recursos Naturais do Canadá

Notas e referências

André Libault , “ Gravimetria e marés terrestres. », Annales de géographie , vol. 61, n o 324,1952, p. 154-155 ( ler online , acessado em 20 de maio de 2020 )