Les scientifiques étudient les tremblements de terre pour mieux les comprendre et, à terme, pour les prédire afin de sauver des vies. Un sismographe est l’outil qu’ils utilisent pour enregistrer ces événements et mesurer leur intensité. Cette activité vous guide dans la création d’une version simplifiée d’un appareil à l’aide de matériaux courants, offrant un aperçu clair du fonctionnement de ces appareils.
Matériel dont vous aurez besoin
Pour construire votre propre sismographe, rassemblez les éléments suivants :
- Une boîte en carton de taille moyenne
- Un gobelet en papier ou en plastique
- Chaîne
- Un marqueur
- Ciseaux
- Bande
- Papier ou un long reçu de magasin
- Des pièces de monnaie, des billes ou des petites pierres pour faire du poids
- Un assistant pour aider à l’expérience
Des instructions vidéo sont disponibles en anglais et en espagnol pour un guidage visuel.
Instructions étape par étape
- Préparez la boîte : Coupez le couvercle ou les rabats de la boîte en carton. Tenez-le debout sur l’un de ses plus petits côtés.
- Fixez la tasse : Percez deux trous opposés près du bord de la tasse. Attachez un morceau de ficelle (légèrement plus long que la longueur de la boîte) à chaque trou.
- Accrochez la tasse : Percez deux trous dans le haut de la boîte, espacés de la même distance que les trous de la tasse. Enfilez les ficelles dans ces trous et attachez-les ensemble, en suspendant la tasse à l’intérieur de la boîte. Le fond de la tasse doit être à environ 2,5 centimètres (1 pouce) au-dessus du fond de la boîte.
- Installez le marqueur : Percez un trou au centre du fond de la tasse. Insérez le marqueur dans le trou, en vous assurant que sa pointe touche légèrement le fond de la boîte.
- Ajouter du poids : Remplissez la tasse de pièces de monnaie ou d’autres petits poids pour maintenir le marqueur vertical.
- Créez la bande de papier : Collez plusieurs bandes de papier ensemble bout à bout pour former une longue bande, ou utilisez directement un long reçu de magasin.
- Configurer la surface d’enregistrement : Découpez des fentes sur les côtés opposés de la boîte en carton, près du bord inférieur. Passez la bande de papier dans ces fentes afin qu’elle traverse le milieu de la boîte.
- Centrez le marqueur : Assurez-vous que le marqueur est centré sur la bande de papier. Ajustez les points de suspension si nécessaire.
Mener l’expérience
- Stabilisez et tirez : Demandez à votre assistant de tirer lentement la bande de papier à travers la boîte à une vitesse constante.
- Secouez et observez : Pendant que le papier bouge, secouez doucement la boîte d’avant en arrière (perpendiculairement à la bande de papier). Observez comment la ligne sur le papier change selon différentes intensités de secousse.
- Analysez les résultats : Tirez complètement la bande de papier et examinez la ligne. Une ligne droite indique l’absence de tremblement, tandis que les lignes ondulées représentent un mouvement.
Comment ça marche : la science derrière le shake
Lorsque vous secouez la boîte, l’inertie de la tasse résiste au mouvement en raison de son poids et de sa suspension. Cela provoque le déplacement du papier sous le marqueur relativement stationnaire, créant une ligne ondulée. La taille de ces gribouillis, ou leur amplitude, reflète l’intensité des secousses – de la même manière qu’un vrai sismographe enregistre la force d’un tremblement de terre.
Comprendre les tremblements de terre et l’échelle de Richter
Les tremblements de terre se produisent constamment, la plupart étant trop faibles pour être ressentis. Cependant, les tremblements de terre majeurs peuvent être catastrophiques, provoquant des destructions et des pertes de vies humaines considérables. L’échelle de Richter, allant de 1 à 10, mesure leur force. Chaque augmentation d’un nombre entier sur l’échelle représente une multiplication par dix de la puissance. Par exemple, un tremblement de terre de 6,0 est dix fois plus puissant qu’un séisme de 5,0. Le tremblement de terre le plus puissant jamais enregistré était de 9,5 sur l’échelle de Richter.
Les sismographes détectent les mouvements du sol provenant de diverses sources, notamment les tremblements de terre, les éruptions volcaniques et les explosions. Les instruments modernes utilisent des signaux électriques, tandis que les plus anciens utilisaient des stylos pour tracer des lignes sur du papier. Cette expérience reproduit cette ancienne méthode, démontrant comment le mouvement relatif entre un poids fixe et un cadre mobile crée un sismogramme.
Cette expérience simple illustre les principes fondamentaux de la détection et de la mesure des tremblements de terre. En construisant votre propre sismographe, vous pourrez mieux comprendre ce puissant phénomène naturel.
