PRACTICA 7.GRAVIMETRIA Geofísica

PRACTICA 7.GRAVIMETRIA

Geofísica

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Nombre: Eliezer Nsue

Apellidos: Mbo Andeme

Asignatura: geofísica

Fecha: 09/12/2020

Práctica 7

Uso del gravímetro y manejo de los datos

1. Describir las características del gravímetro Worden.

El Gravímetro Worden, es un dispositivo móvil que mide la intensidad de campo gravitatorio gracias a un sistema de muelles que contrarrestan y compensan los efectos gravitatorios. El  gravímetro es muy frágil y se  debe  usar manteniéndolo a una temperatura adecuada que permita que no se alteren sus propiedades físicas.

Para su adecuado uso y la toma de unas medidas precisas se han de seguir ciertos pasos y evitar errores que comúnmente alteran los datos obtenidos, La sistemática suele ser bastante metódica:

✓ tomamos la temperatura del gravímetro y comprobamos que este nivelado, evitando situarnos en lugares de poco tránsito.

✓ tener en cuenta el error de deriva instrumental, para eso se establece una “base” a para tomar una medida adicional de base que nos servirá para corregir este error.

✓ En el momento de la toma de valores es necesario apuntar la hora a la que se toma la muestra ya que hay pequeñas variaciones a lo largo del día.

✓ se tienen que tener en cuenta una serie de errores que pueden alterar los datos finales.

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Fig.1 gravímetro de worden

 2. Describir los diferentes errores que se pueden producir al realizar medidas con un gravímetro.

El error de lectura: este error  se produce en función de varios aspecto, el primer aspecto es la sensibilidad con la que el sistema indica que la masa se encuentra en la posición de equilibrio, cada gravímetro nos indicara que la masa se halla en una posición de equilibrio, sin embargo, esta posición es función de la sensibilidad del dispositivo de lectura, una vez alcanzada, el muelle se hallara no en la posición exacta si no ligeramente desplazado. Esta diferencia es la que se traduce en la lectura como un error. Dentro del sistema de lectura otro factor que puede introducir un error de lectura es el provocado por la existencia de holguras en el tornillo de ajuste, para evitar este error se recomienda siempre ajustar las lecturas siempre en el mismo sentido, la aproximación al equilibrio del muelle siempre se realiza con el tornillo girando en el mismo sentido. Este error puede llegar a ser de 0.5 μms-2.

Error instrumental: es el error que se produce debido a un cambio en las propiedades elásticas del sistema de forma temporal. Este error suele aparecer cuando la fuerza compensadora que restaura la posición del muelle a su posición original está lejana de la posición de equilibrio (hay que darle varias vueltas al tornillo del dial para alcanzar la posición de equilibrio), este proceso

• Efectos debido a errores externos: Se consideran como errores externos los cambios de temperatura del sistema, cambios en las condiciones de presión del sistema (cambios de presión atmosférica) y también la influencia magnética que se pueda generar en el terreno, también se consideran errores ambientales los provocados al gravímetro por movimientos bruscos.

Los cambios de temperatura que se producen en el exterior del recinto aislado del gravímetro, tienen una repercusión en la medida de la gravedad a pesar del aislamiento en el que se encuentra la parte sensible del gravímetro, esto viene motivado por qué no se puede producir un aislamiento perfecto.

El error por la disminución del voltaje de la batería: es un error que  viene motivado porque dicha caída provoca un descenso de la temperatura la  cual motiva un cambio en la física del gravímetro dándose muchas veces esta caída de una forma no lineal, produciendo errores no lineales. Los L&R se estima que la caída de un voltio provoca un error de entre –0.05 a 0.25 μms-2. Los cambios de temperatura que se producen en el exterior del recinto aislado del gravímetro, tienen una repercusión en la medida de la gravedad a pesar del aislamiento en el que se encuentra la parte sensible del gravímetro, esto viene motivado por qué no se puede producir un aislamiento perfecto

Los cambios de presión atmosférica afectan al gravímetro cuando el recipiente estanco al vacío no se halla lo suficientemente sellado. Más aún, las variaciones de presión provocadas por la atmósfera pueden incluso llevar a la deformación del recipiente donde se halla la parte sensible del gravímetro, produciendo cambios en las lecturas.

Los movimientos bruscos que sufre el gravímetro durante el transporte pueden provocar cambios de lectura, siendo esta función del tipo y magnitud del movimiento.

3. Describir el sistema de medida y calcular: (1) la gravedad, (2) todos los errores para cada una de las medidas realizadas.

El error de lectura es de 0,7div, este valor se obtiene con las 2 medidas iniciales Los datos obtenidos son los siguientes (Δt = ±1 Ah = 0.01 m cada piso)

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Fig. 2: medidas para realizar el ejercicio

La constante del gravímetro es k= 0,09222

Para un mejor ajuste el valor de la tercera base se asume que el error Se toma los datos en divisiones y luego se multiplicará por el  parámetro K que este caso su valor es de 0,09222 para convertir la medida a mGal, esta constante K viene dada por el fabricante donde la temperatura del gravímetro determina el valor de K

Para 69ºF;

𝑔𝐿=𝐿∗𝑘 (1)

Donde K Es una constante que es igual a 0,0922, gl: es la constante de la lectura, l es la lectura

El error de la medida instrumental se consigue haciendo una resta con las dos magnitudes obtenidas en el calibrado inicial de la base.

Δ𝑔𝐿=𝐾∗ (𝐵1−𝐵0)=0.54𝑚𝐺𝑎𝑙 (2)

 𝑔c=𝑔L−tL𝑔   (3)[pic 5]

Siendo: gC la gravedad corregida, tL la hora a la que se tomó la medida (expresado en segundos) gBn: es el valor medido de la gravedad en la base(n).

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Fig.3 datos de la gravedad corregida

Realizando una corrección por deriva instrumental para hallar (Gc) gravedad corregida, se podrá posteriormente calcular el incremento de (gc) que es la raíz de (Dgc 2)

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