Sismografi a pendoli orizzontali.

Era naturale il pensare di rendere registratore il sismoscopio a pendolo orizzontale del Grablovitz (fig. 16), facendo scrivere le estremità delle due leve a sopra una zona di carta in costante movimento. È appunto questo che ha fatto lo stesso autore, costruendo nel 1896 i suoi pendoli orizzontali ad orientazione esagonale, fissati direttamente al muro. Quello centrale è rappresentato dalla fig. 36 colla massa M (5 Kg.) appesa al filo f di un metro e scrivente colla pennina p sopra il tamburo t. La disposizione dei tre pendoli M ɪ, M ɪɪ e M ɪɪɪ, è mostrata in piano dalla fig. 37, dove si vede come i pendoli esterni scrivono sul tamburo t mediante le leve B a gomito. Poco dopo, il Grablovitz aumentò la massa a 12 Kg., il filo a 2 metri e l’ingrandimento fino ad 8 volte, ma limitò a due il numero dei pendoli, e li pose ad angolo retto fra loro.

Nel 1896 anche il Cancani installò a Rocca di Papa due pendoli orizzontali a registrazione continua ad inchiostro, ma rigidi, cioè sospesi a due punte come nelle fig. 13, 14 e 38, e ne’ quali il peso era di 25 Kg. e la distanza tra le punte di ben 5 metri. A titolo di esempio riporto nella fig. 35 (pag. 110) il bel sismogramma (ridotto nella scala di 1 : 2) lasciato da uno di questi pendoli orizzontali (quello N-S), da me perfezionati e resi ben più sensibili, in occasione d’un violento terremoto, avvenuto in Asia presso il Lago Baikal il 23 luglio 1905.

Pel fatto che i pendoli orizzontali, pur conservando dimensioni modestissime, possono dare periodi lenti oscillatorî, paragonabili a quelli di lunghissimi pendoli verticali (pag. 56), il loro impiego riesce assai conveniente per scosse locali dove il terreno vibra piuttosto rapidamente, ed allora le vibrazioni rapide si scorgono assai bene sovrapposte a quelle lente proprie dello strumento.

La tavola annessa rappresenta un mio sismografo (1900) destinato ai fortissimi terremoti e perciò denominato macrosismometrografo (macros = grande) in contrapposto al microsismometrografo (pag. 107). Consiste in due pendoli orizzontali ad angolo retto tra loro, ruotanti attorno agli assi O ed O ʹ e con le masse M ed Mʹ d’un paio di Kg. soltanto, non essendovi qui nulla da temere dagli attriti, anche perchè la registrazione dei movimenti si fa senza amplificazione di sorta sulla zona di carta affumicata Z. L’iscrizione si fa mediante aghi q e q ʹ, situati alle estremità dei braccil ed l ʹ, e quest’ultimi sono collegati rigidamente cogli stessi sostegni T e T ʹ delle masse. Lo strumento esposto all’Esposizione di Brescia del 1902, è aregistrazione occasionale, poichè la carta affumicata, ordinariamente ferma e posta a cavalcioni sul cilindro C, si pone in rapido movimento, grazie ad un meccanismo d’orologeria Q, soltanto allo scattare di qualche pigro sismoscopio, collegato elettricamente con la bobina E; ed allora soltanto l’agoq ʹʹʹ comincia a tracciare il tempo, di secondo in secondo, sul margine della zona. Per la registrazione della componente verticale serve una terza massa M ʹʹ, all’estremità della levaT ʹʹ, ruotante attorno all’asse di rotazione orizzontale O ʹʹ e tenuta in equilibrio dalla tensione di 4 saltaleoni A fissi in alto al sostegno S ed agganciati in basso all’asse o. Però, allo scopo di determinare nel sistema oscillante un ritmo abbastanza lento, l’asse o rimane un poco al di sotto dell’asse O della leva T ʹʹ, come ha consigliato di fare l’Ewing (1881) ⁸ . I movimenti del telaio sono trasmessi dalla levetta a squadra L al braccio corto n di una leva, la quale ruota attorno all’asse verticale s ed il cui braccio lungo l ʹʹ scrive in mezzo agli altri duel ed l ʹ, ma alquanto indietro per non urtarli.

L’Omori costruì al Giappone pendoli orizzontali consimili a quelli del Grablovitz (pag. 111), ma dotati d’una moltiplicazione alquanto più notevole, e lo Stiattesi (1900) installò a Quarto presso Firenze una coppia di pendoli orizzontali tipo Cancani (pag. 112), ma con massa di ben 250 Kg. La fig. 38 dà una idea d’uno di siffatti pendoli. L’altro, affatto identico e non visibile nella figura, si deve intendere orientato ad angolo retto per rispetto al primo, e scrivente con la rispettiva leva orizzontale sullo stesso tamburo.

Qualche anno dopo, lo Stiattesi raddoppiò la massa de’ suoi pendoli e potè così portare l’ingrandimento a 50 volte. La potenza di questi pendoli è dimostrata dal fatto che, in occasione anche di lontanissimi terremoti, dànno sismogrammi amplissimi e nitidissimi, e talora l’ampiezza delle oscillazioni raggiunge sullacarta parecchi decimetri!

L’esperienza ha dimostrato pienamente il vantaggio che si può trarre dall’impiego di enormi masse pendolari, le quali permettono ingrandimenti sempre più forti. Questo punto di vista, sempre sostenuto dai sismologi italiani, trionfa sempre più, ed oggi lo vediamo accettato anche nella stessa Germania, ove per il passato erano in maggiore considerazione alcuni strumenti sismici a piccole masse, ma a registrazione fotografica, appunto allo scopo di sopprimere gli attriti (pag. 121 e 123). Così da qualche anno il meccanico Bosch di Strasburgo ha costruito numerose coppie di pendoli orizzontali, a registrazione meccanica; e più recentemente, dietro l’esempio dell’Omori, ha costruito un pendolo orizzontale con massa di 100 Kg. ed ingrandimento di 80 a 100 il quale, per la sua estrema delicatezza, è stato chiamato tromometro.

Però da pochi anni il Wiechert ha costruito un sismografo con ingrandimento di circa 200 volte, ove la massa pendolare è di 1000 Kg. sotto forma d’un cubo di ghisa poggiante su di una punta fissa al suolo, e tenuto in posizione quasi esattamente verticale come una specie di pendolo rovescio (pag. 47). Varî modelli di questo strumento funzionano, qua è là, in tutta la Germania. E più recentemente lo stesso autore ha costruito un altro sismografo, ove la massa di ben 17000 Kg. permette un’amplificazione di 2000 volte! Si faccia il confronto con il sismografo del Cecchi del 1876 e si sarà convinti dell’enorme progresso fatto dalla sismometria negli ultimi 30 anni.