A primeira lei de Newton e os terremotos

Sabemos que a Primeira lei de Newton, também conhecida como Lei da Inércia, diz que um corpo tende a permanecer em seu estado de repouso ou movimento retilíneo uniforme, a menos que uma força externa atue sobre ele. Esse princípio é usado para construir instrumentos que podem medir movimentos rápidos da Terra, como, por exemplo, os terremotos, tremores e outras vibrações que ocorrem na crosta terrestre.

Basicamente podemos dizer que o princípio de funcionamento de um sismógrafo é o da inércia. De acordo com a figura acima, podemos ver que a base do sismógrafo está fixada no solo, exatamente no ponto onde se pretende medir as vibrações. Nessa base, um tambor gira vagarosamente, com um papel de gráfico. Um braço articulado liga-se a um eixo vertical por um sistema de rolamento com muito pouco atrito. Ele é livre para girar sobre o eixo vertical que está preso à base do instrumento.

Sobre o braço é colocada uma massa “grande” e uma caneta. Uma mola restauradora muito fraca ajuda a manter o braço em posição. Veja na figura acima.

Quando acontece uma vibração do solo na direção do eixo do tambor, a base do instrumento tende a acompanhar esse movimento. O braço, por sua vez, não se move, pois pouca força pode ser transmitida nessa direção pelo sistema de rolamentos que se liga ao eixo. A massa quase não se desloca. Ocorre um movimento relativo entre o tambor e a caneta, que vai registrar a amplitude do movimento.

Os instrumentos modernos (tambor e caneta) são substituídos por um sistema eletrônico que envia o sinal do deslocamento relativo a um computador.

O sismógrafo é utilizado não só para detectar tremores de terra, mas também na prospecção de petróleo e no mapeamento do terreno abaixo da superfície. Os tremores são artificialmente causados pela explosão de dinamite num ponto do terreno. Coloca-se uma série de sismógrafos espalhados pela região que se quer mapear. Pelas medidas das vibrações em cada ponto do terreno, pode-se ter uma ideia de como é sua morfologia interior, quais as camadas presentes, se existem condições de formação de petróleo ou se há grandes rochas.

A constituição interna da Terra foi, em grande parte, descoberta pela análise dos dados colhidos por sismógrafos espalhados pelo mundo, que mediram as vibrações provocadas por terremotos. As vibrações de terremotos (ondas sísmicas) são de vários tipos e revelam a densidade e a constituição do interior da Terra. Pelo tempo de propagação e pela intensidade detectada, podemos determinar a densidade do material percorrido pelas ondas sísmicas.

Por Domiciano Marques
Graduado em Física

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SILVA, Domiciano Correa Marques da. "A primeira lei de Newton e os terremotos"; Brasil Escola. Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-primeira-lei-inercia-os-terremotos.htm>. Acesso em 22 de maio de 2019.