OF5

Formadores

Luis Matias(1) e Idalino Faísca(2)

Descrição

Os terramotos são gerados pela relaxação brusca da tensão que lentamente se acumulou por processos tectónicos ou vulcânicos. Eles são uma demonstração da dinâmica da Terra sólida e têm, por vezes, consequências dramáticas que afetam toda a sociedade. Devido à sua força poderosa e descontrolada, os terramotos têm o potencial para captar a atenção de pessoas de todas as idades e, naturalmente, prestam-se a envolver os alunos na sala de aula.

Nesta oficina pretendemos mostrar como é que podemos trazer a excitação de "gravámos um terramoto no nosso sismómetro" para o laboratório de Física, explorando o funcionamento interno do sensor sísmico. Ao fazer a ponte entre a Física e as Ciências da Terra nas Escolas, fomentamos também a curiosidade e o raciocínio sistemático necessários para os futuros cientistas, mas também para os futuros adultos numa sociedade baseada no conhecimento.

Usamos para este efeito dois modelos de sismómetro, um deles construído na Escola do Bombarral, que podemos classificar de horizontal omnidirecional, e um segundo, vertical, adquirido, semelhante aos que têm sido usados nas escolas para registar o movimento do solo. O sismómetro é um oscilador harmónico amortecido forçado pelo movimento do solo. É a inércia que está na base do seu funcionamento. A força de restituição do sismómetro do Bombarral é dada pela atração magnética. No segundo o detetor consiste num sistema de massa e mola que obedece à lei de Hooke. A atenuação dos osciladores é eletromagnética e baseia-se nas correntes do Foucault que são induzidas num condutor de acordo com a lei da indução de Biot-Savart. Em ambos o movimento da massa é convertido num sinal elétrico usando a lei de indução do Faraday. Um íman forte movendo-se dentro de um solenoide altera o fluxo magnético gerando uma força eletromotriz (fem) nas extremidades da bobina que é proporcional à velocidade do movimento relativo da massa do sismómetro. Os sinais elétricos são amplificados e filtrados antes de serem convertidos em números por um conversor analógico-digital (ADC).

Na oficina será apresentada a receita para a construção dum sismómetro de baixo custo, mas muito eficaz na deteção dos pequenos movimentos sísmicos com origem local ou regional. Serão também apresentadas várias experiências de Física que se podem fazer em laboratório explorando as leis da Mecânica e Eletromagnetismo. Serão também apresentados os princípios básicos dos Sistemas de Aquisição de Dados necessários para o registo dos sinais dos sismómetros.

Material necessário

computador pessoal