А БЫЛО ЛИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ?
Левша 1991 № 2"А я говорю, это землетрясение!" - Витя перешёл на повышенный тон. Он был на сто процентов, "железно" уверен: когда он сидел над домашним заданием, стул дважды подскочил, а стол сдвинулся с места "Вот, смотри!" - Витька тыкал пальцем в тетрадку, где в двух местах перо выписало загогулины.
"Так, может, ты заснул?" - предположил я. Сам-то я в тот момент ничего не ощутил.
Спор заходил в тупик. Разрешить его взялся отец моего друга. "О чём сыр-бор? - сказал он. - Рассудить вас сможет лишь прибор. Называют его сейсмограф". И он рассказал, как его сделать в домашних условиях.
Ещё не остыв от спора, мы взялись за дело, хотя поначалу даже не знали, что такое сейсмограф. Теперь-то нам ясно - это прибор для регистрации колебаний земной коры. А колебания вызывают настоящие землетрясения, даже очень далекие, взрывы и прочие сотрясения, вызванные, к примеру, движением тяжелогруженых железнодорожных составов или работой забивающих сваи машин. Скорость распространения "волн" таких колебаний разная - от 3,5 до 7 км/с...
А сейчас о самом приборе. Уверены, что смастерить его будет интересно и вам. Тем более что дело оказалось не столь уж сложным.
Основа любого сейсмографа - массивный маятник От того, как его подвесить на основании, зависит, регистрируем мы горизонтальные или вертикальные колебания. Дело в том, что при смещении поверхности земли (а с нею и всего, что на ней стоит) маятник остается по инерции в покое. Благодаря этому и удается замерить, насколько относительно его неподвижной массы "ходят" окружающие предметы.
Конструкция сейсмографа не вызовет вопросов, если вы внимательно познакомитесь с рисунками. На них при ведены два варианта прибора: А - для регистрации горизонтальных смещений земли, Б - вертикальных. По опыту скажем, лучше не "мелочиться" в габаритных размерах основания и рамы. Эти детали из дерева или металла должны быть жёсткими и массивными. Самописцы - медленно вращаемые с помощью часового механизма барабаны с бумагой, на которой пишущие элементы прочерчивают прямую. Колебания земли вызывают смещения основания, и маятник через рычаги заставляет двигаться перья. В результате - запись в виде зигзагообразных линий, по высоте и шагу которых можно судить о характере колебаний.
Чувствительность сейсмографа задается передаточным отношением рычажного механизма (на рисунке А это отношение б к а). Чем оно больше, тем выше чувствительность. Но лучше поэкспериментировать. Иначе даже передвижения по квартире будут отзываться на дрожании пера. Для "письма" лучше использовать фломастер, способный писать на пластиковой кальке, либо закоптить поверхность барабана пламенем свечи, а перо сделать сухим, в виде иглы. В приборе Б в привод самописца введен второй рычаг, и перо прижимается к барабану за счёт собственного веса. Иначе пришлось бы барабан ставить вертикально и придумывать хитрую систему рычагов.
Самый сложный узел в сейсмографе - часовой механизм. Его самому не изготовить. Но можно воспользоваться набором "Юный часовщик".
При вращении барабана напрямую от оси часовой стрелки бумагу на нем придется менять два раза в сутки. Если предусмотреть второй зажим для пера (показано на сейсмографе А), срок службы увеличится вдвое. Достаточно лишь переставить пишущий элемент через 12 часов на новую "дорожку". Но лучше повозиться и подобрать пару подходящих шестерён от игрушек. Маленькую поставить на ось часовой стрелки, а большую разместить со своей осью на пластиковом "стекле" часов. Тогда время полного оборота барабана увеличится во много раз. И, конечно, надо предусмотреть доступность и легкость замены бумаги или самого барабана.
Когда мы делали прибор, то почитали кое-какую специальную литературу. И у нас даже родилась задачка. Она. конечно, для изобретательных. Придумайте, как оба этих сейсмографа - для вертикальных и горизонтальных колебаний -заменить универсальным прибором с единым маятником. Из литературы мы поняли, что такое возможно, но сложно. Но, может быть, есть и простые решения?
Я.ВЛАДИС, журналист
г. Москва