A Terra - Uma máquina sísmica

“Que poderosa força desconhecida,pode estas balanços provocar?ou os prisioneiros vapores gemer?ou, como tridente lendário, as costas sacudir?Oh não! Pegadas de pés hereges,a consciente terra impaciente suporta;e range face ao pecador peso,preparando uma vala comum à malvada raça.”

Anon (Acerca do terramoto de Lisboa de 1755)

O fenómeno sísmico a que chamamos terramoto, pela violência e imprevisibilidade com que se manifesta, sempre suscitou curiosidade e temor. A sua origem e mecanismo foram durante muito tempo um mistério que atiçou a imaginação a inúmeras conjecturas. Há quem pense que pelo facto de ser um acontecimento das profundezas do planeta, fora do alcance da vista humana, tem causa desconhecida.

Modernamente, tanto os sismos como as suas propriedades mais comuns são explicados à luz de teorias da física. O fenómeno explica-se em termos de forças geradas em consequência de:

- Movimentos de convecção que ocorrem na astenosfera;- Erupções vulcânicas;- Desmoronamentos em cavernas ou minas;- Desabamentos de terras;- Ou causas humanas como explosões químicas e nucleares.

A acção continuada dessas forças origina a deformação nas rochas que prossegue enquanto não for atingido o limite de elasticidade. Porém, a partir de determinada altura as rochas não resistem a maiores deformações e fracturam, libertando em escassos segundos grande parte da energia elástica armazenada durante anos; -é o sismo. No decurso do processo de fracturação as duas faces da falha sofrem deslocamentos rápidos em sentidos opostos ao das forças deformadoras; fenómeno denominado por ressalto elástico . Esse rápido deslocamento de matéria que é o ressalto elástico produz ondas mecânicas que se deslocam em todas as direcções pelo interior do planeta; as ondas sísmicas. Quando as ondas sísmicas atingem a superfície terrestre, transferem parte da sua energia aos materiais que aí encontram, sacudindo-os e assim produzindo a destruição que tanto se receia.

Suportado pela teoria do ressalto elástico surge (Burrdge Knopoff,1967) um modelo mecânico que aqui se apresenta com o nome de Máquina dos Sismos. Este modelo é constituído por um tapete em borracha que desliza sob a acção de um motor eléctrico, em que a velocidade pode ser controlada por um dispositivo electrónico. Sobre o tapete coloca-se um bloco, em que a superfície de contacto com o tapete é elástica. Este bloco está ligado através de uma mola a um sensor de força que por sua vez está conectado a um sistema de aquisição de dados (DAQ). O tapete é posto em movimento, a mola, que representa as propriedades elásticas das rochas, acumula forças e deforma-se. Quando as forças acumuladas na mola superarem as forças de ligação do bloco ao tapete, quebra-se essa ligação, o bloco desloca-se em relação ao tapete e a mola liberta parte da energia elástica acumulada. Este processo é semelhante ao que acima foi identificado como ressalto elástico. Os deslocamentos do bloco associam-se facilmente a libertações de energia e portanto a sismos e os períodos de imobilidade a acumulações de força.