Sismometro Escolar

Este sencillo aparato de medicion puede hacerse en la escuela, los materiales son faciles de adquirir y baratos, puede hacerse en primaria o en secundaria en la clase de Fisica.

Un sismometro es un aparato que sirve para medir el movimiento del suelo durante un temblor. Cuando uno de estos sucede, se produce una onda Primaria, (P), segida de un tren de ondas y luego las ondas Secundarias (S), la cantidad de energia liberada por un temblor, llamada Magnitud, proporciona una aceleracion a la corteza terrestre, moviendose sincronizadamente a las ondas sismicas, la cantidad de movimiento de un sismometro permite saber que tan grande es la energia liberada, o bien que tan grande es el sismo, aunque claro, la energia se disipa con la distancia, la resistencia del terreno y los cuerpos de agua.

MATERIAL

• 2 Envases vacios de leche
• 1 Tornillo o Tuerca, pesados
• Hilo
• 1 Regla
• 1 Hoja blanca tamaño carta

PROCEDIMIENTO

Se corta un pedazo de hilo de 30 cm, se amarra un extremo del hilo al tornillo y el otro al centro de la Regla, esta se coloca entre los dos envases de leche. La Hoja blanca se pega a los envases de leche, para funcionar como fondo al tornillo, que servira como pendulo.

El movimiento del tornillo sera proporcional a la magnitud del temblor.

VARIANTES,

Se puede usar cualquier material rigido y parejo para reemplazar la regla, un popote duro, un lapiz o incluso una varita, el hilo se puede reemplazar con caña de pescar plastica, el tornillo por cualquier objeto pesado, incluso una piedra.

INSTRUCCIONES PARA EL PROFESOR

Asegurese de colocar el sismometro sobre una superficie plana y pareja, es mejor si el peso queda suspendido a la mitad de la altura de los envases de leche, si tiene oportunidad, lastre los envases, puede hacerlo con agua, tierra o monedas, el material es lo suficientemente barato como para que cada estudiante haga su propio sismometro, pero es mejor trabajarlo en equipo para que los alumnos compartan la emocion de hacer algo con sus propias manos.

El proyecto puede hacerse en grande, solo hay que aumentar la altura y el peso, serviria magnificamente como demostracion permanente en el salon o laboratorio y tendria el uso adicional de servir de detector de sismos.

Puede usarse tambien para demostraciones de Pendulo, Mecanica Angular y Gravedad.

Magnitud e Intensidad

Un temblor se decribe usando dos cantidades, una es la Magnitud, que es la Energia liberada por la corteza, y la otra es la Intensidad, que es la medida del daño que produce.

MAGNITUD

Esta es la medida fisica mas importante de un sismo, indica cual fue la Energia liberada, su escala es logaritmica (esto es un sismo de magnitud 8 es 10 veces mas grande que uno de 7) y pude medirse directamente del sismograma, y aunque matematicamente no tiene un limite superior, nunca se ha visto un sismo de M > 9.5, de hecho se cree que a una M > 10 las rocas de la corteza serian trituradas y destruidas, imposibilitando el paso de las ondas sismicas, aunque tambien hay una teoria que habla sobre un fenomeno de superfluidez de una onda sismica sobre la corteza, la formula mas conocida de Magnitud es:

En la actualidad se mide la Magnitud de Momento, que mide el Movimiento mecanico del sismo, (mas bien su momento mecanico)

INTENSIDAD

Esta es una medida del daño provocado por un sismo y aunque se ha intentado hacerla estricta, es en realidad una medida mas subjetiva y que tiene que ver mas con la percepcion social y las compañias de seguros, se mide en numeros romanos, esta organizada en la siguiente tabla:

COMPARACION

Un sismo tiene asi una cantidad absoluta, la Magnitud, que es la energia liberada, constante en todos los calculos y otra que es subjetiva, la Intensidad y que depende del daño causado en una zona en particular, asi aun un sismo pequeño, puede ser muy destructivo dependiendo de donde sucede, por ejemplo, el temblor mas mortifero ha sido el de Shaanxi en China, con mas de 800,000 muertos, con una Magnitud de 8, pero ubicado muy cerca de las zonas habitadas, en cambio el daño del sismo de Haiti del 2010, de Magnitud 7, fue de una Intensdad X, en cambio el de Mexico del 20 de marzo del 2012 fue de Magnitud 7.4, pero su Intensidad de solo VI.

El Fin del Mundo, Sismologia

Los Aztecas pensaban que el Quinto Sol seria destruido por temblores, y la moda dice que los Mayas predijeron el fin del mundo, mientras que el mito Azteca tiene origenes historicamente correctos, la interpretacion de las ideas Mayas es poco mas que delirante.

El Quinto Sol seria destruido por Temblores
desde hace mucho tiempo los Aztecas comprendian
el riesgo sismico

La sismologia ha estudiado los temblores desde hace casi un siglo, y hemos comenzado a entenderlos, ahora sabemos que nuestro planeta esta activo, los continentes derivan, las placas se mueven, hundiendose o surgiendo de las profundidades del planeta, en un continuo reciclamiento de la corteza, y es en esas zonas donde los sismos suelen suceder.

La Magnitud de un sismo suele relacionarse con el tiempo de inactividad de una zona, y es posiblemente la liberacion de la energia potencial almacenda por un tiempo determinado en la zona, asi el temblor del 85 en Mexico, fue el resultado de mas de 60 años de inmovilidad en la brecha de Michoacan.

La brecha de Michoacan libero la energia almacenada
por mas de sesenta años en un par de minutos

La capacidad destructiva de un sismo es local, su poder destructivo depende de la distancia y la Magnitud, pero aun asi, no suele suceder que una region a mas de mil kilometros del epicentro sea afectada. (A excepcion de los Tsunamis, que seran explicados en otra entrada), y las regiones estan bien identificadas, alrededor de las grandes fallas geologicas o el cinturon de fuego del Pacifico.

Pero aun un sismo pequeño, puede ser muy destructivo dependiendo de donde sucede, asi por ejemplo, el temblor mas mortifero ha sido el de Shaanxi en China, con mas de 800,000 muertos pero con una Magnitud de solo 8, pero ubicado muy cerca de las zonas habitadas, el daño es medido por la Intensidad y esta es una medida independiente, asi el sismo de Haiti del 2010, fue de Magnitud 7, con Intensdad X, en cambio el de Mexico del 20 de marzo del 2012 fue de Magnitud 7.4, pero su Intensidad fue solo de VI.

Los mas grandes sismos no han sido mayores a la magnitud 9.5, y han ocurrido muy rara vez, por lo menos desde que se hacen mediciones exactas, al ser un fenomeno raro, no poseen la capacidad destructiva para acabar con el planeta, tendrian que ocurrir muchos y al mismo tiempo para provocar un  gran daño, pero aun asi, grandes extensiones del planeta son asismicas, por lo que no podrian lograr su destruccion. Ademas, jamas se ha observado la ocurrencia de varios sismos de gran Magnitud al mismo tiempo.

Mexico Tierra de Volcanes

A los habitantes del Valle de Mexico hay un hecho que se nos olvida muy a menudo, estamos viviendo en una zona de Volcanes, toda la franja que se extiende desde Morelos, el Estado de Mexico, Hidalgo, Puebla, Tlaxcala y Veracruz es una zona volcanica, tenemos de todos los tipos, desde los enormes Popo, Ixta, Pico de Orizaba hasta los pequeños domos muertos, los xalapascos y axalapascos, los crateres sin edificio, las aguas termales o mineralizadas, los suelos volcanicos de San Angel, o las pequeñas rocas Pomez, producto de las explosiones del pasado, que flotan tranquilas en los canales de riego de Texcoco, las minas de tepetate rojo de Zapotitlan o de Acolman, la Sierra Negra de Prote, los domos truncos de Chalco o Actopan, el enorme volcan con el edificio derrumbado de la Malinche. Mexico es una tierra rica en Vulcanismo y aunque solo el Popo y el Pico de Orizaba estan activos, tenemos que tomar precauciones especiales de proteccion civil, para vivir en Paz con ellos.

Pero para los Vulcanologos, es el Paraiso.

El Fin del Mundo, otra vez; la vision Vulcanologica

En mis largos años de vida he oido la amenaza del fin del mundo tantas veces que ya la considero un fenomeno social mas que una posibilidad fisica, pero es un magnifico pretexto para explorar las mas potentes fuerzas de la Naturaleza, y una de ellas es el Vulcanismo.

La erupcion del Pinatubo se pudo predecir exitosamente
las victimas fueron los que se rehusaron a escapar

Si bien hay algunos geologos que opinan que un Vulcanismo descontrolado ha sido la causa de las extinciones masivas de Toba, el Cretaceo, el Permico y el Triasico, solo de una de ellas tenemos una fuerte evidencia, en cambio hemos sido testigos de tres grandes eventos destructivos en los ultimos tiempos, como lo han sido la Explosion de Krakatoa en 1883, que devasto una enorme zona de Java, el Indico y la actual Indonesia. Los cambios climaticos del 535 producidos por una anterior explosion no atestiguada, causaron una gran hambruna, implicando la caida de varios poderosos imperios, y la erupcion de Laki en Islandia, que causo el año sin Verano en Europa. Sabemos bien que una poderosa erupcion volcanica puede causar hambrunas, crisis social y el colapso de una civilizacion, lo que no sabemos es si el planeta puede tener varios eventos volcanicos de esa magnitud al mismo tiempo, .lo que si podria implicar una grave crisis para la humanidad.

La mas grande explosion documentada Krakatoa en 1883

La mecanica del riesgo por Erupcion Volcanica esta bien comprendida:

1. La Erupcion en si, provoca una Nuee Ardente, de gas a extremas altas temperaturas y baja densidad, que correa velocidad supersonica, destruyendo lo que encuentra a su paso como una onda de choque, pero que tiene corto alcance, no mas de 15 km, ejemplos, Pompeya o Monte Pele en Martinica.
2. Caida de material, ya sea lava o piedras, restos del domo, son muy peligrosos, pero otra vez, los alcances son cortos, menos de lo que una buena bateria de artilleria.
3. Material ligero, humo o ceniza, en este se encuentra muy buena parte del peligro, ya que dependiendo de la cantidad eyectada y de su altura, puede llegar a las corrientes de la alta atmosfera y dispersarse por todo el mundo, asi se cree que el evento del 535 cubrio la atmosfera con una cubierta tan gruesa, que impidio el paso de la radiacion solar por casi diez años, impidiendo el desarrollo de las plantas y el plankton, destruyendo la cadena alimenticia por su base. (Aumento del Albedo)
4. Caida del domo en el mar, produciendo grandes Tsunamis que destruyen islas y costas entreas, un buen ejemplo de ello es el de Santorin, que se cree provoco la famosa leyenda platonica de la Atlantida.

El mayor riesgo es el aumento del Albedo,
disminuyendo la luz solar y afectando a las plantas, nuestro sustento basico

Como consuelo, la Vulcanologia ha avanzado lo suficiente en estos ultimos años como para poder predecir una erupcion con una precision bastante decente, permitiendo a los habitantes de lugares cercanos evacuarse a lugar seguro, siendo las unicas excepciones, los Volcanes no conocidos, como el caso del Chichon, o bien la negativa de la gente a evacuar como en el Pinatubo.

En todo caso, en este momento, no parece haber ninguna indicacion de que los volcanes esten en algun tipo de actividad extraordinaria, el Planeta esta tranquilo, como es usual.