gravìmetro

"Per gli schemi di gravimetro vedi il lemma del 10° volume." sm. [sec. XIX; da grave+-metro]. Strumento per la misura dell'accelerazione di gravità, che permette di ottenere misure relative "La rappresentazione schematica di gravimetro è a pag. 208 dell’11° volume." ; fornisce unicamente la variazione di gravità tra un punto e l'altro della superficie terrestre. Il principio su cui sono fondati tutti i gravimetri meccanici è semplice: una massa viene collegata a un supporto rigido mediante un sistema elastico (molla o elemento di torsione); quando varia l'accelerazione di gravità (g), il peso della massa varia e di conseguenza tutto il sistema subisce un'oscillazione o una rotazione fino a che la forza elastica non ristabilisce l'equilibrio, e quindi dalla valutazione della forza o del momento antagonista si risale al valore della variazione di gravimetri I gravimetri si dividono in due categorie: gravimetri a equilibrio di forze e gravimetri a equilibrio di momenti. I gravimetri della prima categoria sono costituiti da una massa m, tenuta in sospensione da una molla applicata superiormente a un supporto fisso; le tensioni della molla sono proporzionali agli spostamenti della massa: dF=τdz, dove τ è la costante elastica della molla. Quando la gravità subisce una variazione dg la molla subisce uno spostamento dz in modo da ristabilire l'equilibrio espresso dalla relazione mdg=dz; valutando lo spostamento dz, si risale alla variazione dell'accelerazione di gravità. Nei gravimetri della seconda categoria la massa m è applicata all'estremità di un braccio di torsione, incernierato all'altra estremità a un supporto fisso, ed è tenuta in equilibrio da una molla fissata allo stesso supporto; per una variazione di g si ristabilisce l'equilibrio quando il momento della forza elastica, Me, eguaglia il momento della forza peso, Mg: Me+Mg=0. La sensibilità dei gravimetri è direttamente proporzionale al quadrato del periodo di oscillazione della massa m e quindi un gravimetro è tanto più sensibile quanto più lungo è il suo periodo: si dicono astatizzati (cioè vicini all'equilibrio indifferente) quei gravimetri che hanno un periodo di oscillazione lungo e grande sensibilità; non astatizzati i gravimetri a periodo breve. Gli strumenti della prima categoria sono sempre non astatizzati e hanno periodi inferiori a un secondo; quelli della seconda categoria possono essere astatizzati con opportuni artifizi e hanno periodi compresi tra 10 e 20 secondi. Gli spostamenti e le rotazioni della massa sono sempre estremamente piccoli e per valutarli si deve ricorrere a ingrandimenti con sistemi ottici ed elettrici. I gravimetri sono molto sensibili alle variazioni di temperatura che provocano accorciamenti e allungamenti della molla e modificano la costante elastica del sistema; per ovviare a questi inconvenienti alcuni gravimetri sono dotati di molle secondarie di materiale diverso che compensano le deformazioni della molla principale; inoltre sono posti in una custodia protettiva a doppia parete, in cui un termostato mantiene costante la temperatura (gravimetro tipo Graf-Haalck e Western). In altri gravimetri (tipo Worden) tutti gli elementi sono costruiti in quarzo fuso, che è poco sensibile alle variazioni di temperatura. Oltre alla compensazione termica, è necessario apportare una compensazione barometrica in modo che la pressione atmosferica eserciti sull'equipaggio mobile una spinta idrostatica costante, oppure si richiude lo strumento in un recipiente a pressione costante.