PRINSIP KERJA ALAT Gravitymeter LaCoste & Romberg

Gravitymeter LaCoste & Romberg G-1118 terbuat dari bahan metal. Terdapat dua jenis gravitymeter LaCoste & Romberg yaitu model D dan model G. Model G mempunyai range pengukuran sampai 7000 milligal, sedangkan model D memiliki range pengukuran 200 milligal dan harus di-setting sesuai dengan tempat pengukurannya. Model D lebih sensitif dibandingkan dengan model G.

Bagian-bagian pokok dari gravitymeter LaCoste & Romberg ini adalah (gambar 1):

1.  Zero-length springs adalah pegas yang dipergunakan untuk menahan massa. Zero-length springs ini dipakai pada keadaan dimana gaya pegas berbanding langsung dengan jarak antar titik ikat pegas dan titik tempat gaya bekerja.
2. Massa dan beam, berlaku sebagai massa yang berpengaruh atau berubah posisi jika terjadi variasi medan gravitasi.
3. Hinge atau engsel berlaku sebagai per atau pegas peredam goncangan.
4. Micrometer  digunakan untuk  mengembalikan posisi  massa  ke  posisi  semula  setelah massa terpengaruh oleh medan gravitasi. Micrometer ini terbuat dari ulir-ulir dan pemutarannya dapat diatur dari nulling dial melalui gear box.
5. Long and short lever yaitu tuas untuk menghubungkan micrometer dengan zero-length springs.

Sistem gravitymeter ini akan mempunyai tanggapan terhadap medan gravitasi yang akan menyebabkan berubahnya posisi massa dan beam. Perubahan posisi massa akibat

tarikan gaya gravitasi ini kemudian diseimbangkan atau dikembalikan pada posisi semula dengan memutar nulling dial yang akan menggerakkan micrometer kemudian ke long and short lever dan akhirnya ke zero-length springs. Gaya yang diperlukan untuk mengembalikan posisi massa dan beam ke posisi semula (dengan memutar nulling dial) diubah menjadi nilai gravitasi, namun masih relatif   bukan nilai gravitasi mutlak pada titik tersebut. Nilai ini ditampilkan dalam display digital dalam gravitymeter.

Gambar 1. Gravitymeter LaCoste & Romberg.

Apabila keadaan zero-length sempurna, maka berlaku persamaan :

F = ks                    

dengan k adalah konstanta pegas dan s adalah jarak antara titik pegas dengan titik dimana gaya bekerja. LaCoste & Romberg merancang zero-length springs seperti pada gambar 3.2, untuk mendapatkan suatu peralatan yang secara teoritis mempunyai periode tak berhingga.

Dari gambar 3.2 di atas, momen torka dari beban M adalah :

Tg = Mga cosq = k (s - c)bsina

Mga cosq =  k (s - c)b( y cosq )
                 s

 

ketika g meningkat sebesar δg, springs length bertambah sebesar δs dimana :

Berdasarkan persamaan (I.5) terlihat bahwa pada peralatan ini tidak tergantung pada sudut  θ,  β  dan  α,  sehingga  jika  terjadi  penyimpangan  sudut  yang  kecil  dari  titik kesetimbangan maka gaya pada sistem ini tidak dapat kembali lagi dan secara teorirtis dapat diatur mempunyai periode tak berhingga.

Gambar 2. Gambaran gerakan zero-length springs dalam gravitymeter.