PARTE PRIMA. SISMOSCOPÎ E SISMOMETRI

PARTE PRIMA.

SISMOSCOPÎ E SISMOMETRI

CAPITOLO I.

I più antichi Sismoscopî.

In tutti i terremoti d’una certa importanza nasce più o meno spontanea e naturale l’osservazione di certi fatti che ne sono la conseguenza, quali l’oscillazione d’oggetti sospesi, ad es., lampade, lampadari, gabbie, oscillazione e perfino versamento di liquidi entro recipienti; spostamento di quadri appesi alle pareti, arresto d’oro-logi a pendolo, o viceversa oscillazione di altri che stavano fermi; spostamento di mobili, caduta di soprammobili o d’altri oggetti in equilibrio instabile; rotolamento di oggetti rotondi, o scorrimento di altri riposanti sopra piani; inclinazioni di croci sopra chiese o campanili, o di parafulmini.

Ad una persona, che per poco vi rifletta, questi fatti possono indicare la direzione predominante in cui si è effettuato il movimento sismico, e dare anche un’idea approssimata dell’intensità del medesimo, per rispetto ad altri precedenti, e se il movimento è stato predominantemente ondulatorio o sussultorio. In una parola, tutti gli oggetti che si sono mossi possono considerarsi come altrettanti rozzi strumenti da servire allo studio del terremoto. E se quest’ultimo fu di grande violenza, tale da spostare o rovesciare comignoli, monumenti sepolcrali, colonne, alti fumaiuoli, o lesionare e perfino crollare edificî, si può in una certa misura e usando un po’ di circospezione ricavare molti altri dati in conferma di quelli desunti dalla precedente categoria di fatti. Le fig. 1-2 mostrano un sedile di pietra in Frascati, quale era in origine e come fu poi rovesciato dal violento terremoto del 28 luglio 1899 avvenuto in quella città e sentito fino a Roma.

Sarebbe stato naturale che fin dall’antichità si fossero ideati apparecchi, chiamati avvisatori sismici o sismoscopî (dalle parole greche seismós , terremoto e scopein , osservare) che per quanto semplici, avrebbero forniti dati certamente più sicuri di quelli ricavati in base agli effetti prodotti da una scossa; ma pur troppo nelle antiche descrizioni di terremoti non vengono menzionati strumenti di sorta. Solo si sa che nel 136 avanti Cristo un cinese inventò uno strumento, costituito d’una asta che poteva muoversi nelle 8 principali direzioni della rosa de’ venti, e urtare così alcune delle 8 palle metalliche in bilico, poste all’ingiro, e farle cadere entro una corrispondente buca sottostante.

Si riporta anche che alcune monache di Cosenza possedevano un piccolo apparecchio, consistente in una palla collocata in bilico, la quale si spostava ad ogni lieve scossa; ed ogniqualvolta principiava un periodo sismico, esse erano in grado d’avvertire l’avvicinarsi del pericolo.

Furono anche utilizzati bicchieri ben colmi d’acqua, dal cui versamento si giudicava dello avvenimento d’una scossa. Per meglio determinare la direzione della medesima, se ne riempivano a metà appositi recipienti con entro del cruschello e si poteva allora misurare l’altezza massima a cui quest’ultimo rimaneva attaccato alle pareti interne, in seguito all’oscillazione dell’acqua. Questi tentativi contenevano in sè il germe dei futuri sismoscopî.

Pare anche che in seguito alle violenti scosse di Norcia del 1703 che fecero danni anche in Roma, il Papa facesse installare al Vaticano un apparecchio il quale, secondo l’inventore, poteva prevedere il terremoto un quarto d’ora prima. Di ciò profittarono alcuni malviventi i quali, fondandosi sulla cieca credulità che la popolazione aveva nelle indicazioni di quell’apparecchio e traendo partito dalla trepidazione degli animi per le gravi scosse già patite, fecero spargere la voce che un’altra grande scossa sarebbe stata per sopraggiungere e poterono così fare man bassa nelle case, immediatamente abbandonate dalla gente spaventata. E ci volle tutta l’energia delle autorità per persuadere la popolazione del brutto tiro che le era stato giuocato e per indurla a rientrare nelle abitazioni.

Come si vedrà appresso, i sismoscopî sono fondati sopra differenti principî ed offrono svariatissime forme. Alcuni si limitano a fornire la prova che una scossa è avvenuta, altri ne indicano la sola direzione, altri l’intensità, altri l’ora, altri la celerità, o ritmo , delle onde sismiche, altri infine il genere di movimento, cioè orizzontale, ondulatorio o sussultorio. Molti tra essi forniscono nello stesso tempo due od anche più di questi elementi, e per questa ragione sono più o meno complicati secondo i casi. È per ciò che riesce spesso difficile il saperli classificare e dire se si tratti di semplici sismoscopî ( scopein – osservare), oppure di veri sismometri , ( metrein – misurare) o perfino di sismografi ( grafein – scrivere). Quando li avremo già passati in rassegna e cominceremo la seconda parte, allora ci sarà più facile di far comprendere la differenza che passa tra queste tre categorie di strumenti.

Un notevole impulso alla costruzione degli apparecchi sismici fu dato dopo il famoso terremoto di Lisbona del 1755 e più ancora dopo i terribili e numerosi terremoti delle Calabrie del 1783. Ma la sismometria potè entrare in una via più sicura e scientifica soltanto alla metà del secolo scorso, per opera principalmente del Cavalleri e del Palmieri; ed a ciò concorse non poco la scoperta dell’elettro-calamita, la quale semplificò in modo straordinario il funzionamento degli strumenti.

Infine, si deve al P. Bertelli ed al De Rossi il grande risveglio degli studi sismici verificatosi in Italia poco dopo il 1870; studî che cominciarono ad attirare l’attenzione dei dotti di molte nazioni civili, e principalmente del Giappone. Oggi la loro importanza è stata universalmente riconosciuta, fino al punto che sono stati già tenuti tre congressi internazionali per farli vieppiù progredire.

CAPITOLO II.

Sismoscopî per scosse ondulatorie

Sismoscopî a mercurio .

Il 1º apparecchio sismico di carattere veramente scientifico è quello descritto nel 1703 dall’abate francese De Haute Feuille. Consisteva in un recipiente pieno di mercurio, e con 8 scanalature che facevano capo ad altrettante cavità sottostanti, come appunto nel sismoscopio Cacciatore (pag. 26). Al verificarsi d’una scossa, si poteva farsi un’idea della direzione della stessa dalle cavità, entro cui il mercurio era disceso, e giudicare inoltre della forza del movimento dalla quantità del liquido versato.

Nel 1784 un consimile apparecchio fu ideato, e molto probabilmente senza avere avuta conoscenza del precedente, da un altro abate, Atanagio Cavalli, che dirigeva il servizio meteorologico alla Specola del Duca Caetani in Roma. Il nuovo apparecchio aveva però soltanto 4 fori, orientati secondo i 4 punti cardinali, e restando in funzione per molti anni, potè indicare molte scosse, talune anche passate inavvertite alla popolazione. Sono ingegnosi i perfezionamenti che ideò in seguito l’autore, ma che con molta probabilità non furono attuati. Così, rendendo mobile il fondo del recipiente del mercurio e facendolo poggiare sopra un saltaleone, il liquido avrebbe dovuto sortire indistintamente da tutti e 4 i fori in occasione di scosse sussultorie. Di più, per indicare l’ora in cui lo strumento avrebbe funzionato, il mercurio doveva cadere entro forellini esistenti alla periferia d’un quadrante d’orologio, in posizione orizzontale.

In seguito, non mancarono altri inventori e costruttori di consimili sismoscopî e forse anche senza conoscere i due sopra descritti. Io mi limito a far cenno del sismoscopio a mercurio che va sotto il nome del Cacciatore e che pare abbia cominciato a funzionare a Palermo nel 1818, restando di poi in servizio per oltre mezzo secolo. Esso è rappresentato dalla fig. 3 e non ha bisogno d’alcuna spiegazione per il suo modo di funzionare, affatto identico a quello del De Haute-Feuille (pag. 24).

È curioso il notare che nel 1834 il sismoscopio a mercurio ricomparve in Francia, come inventato dal Coulier, vale a dire 131 anni dopo quello che era stato costruito in modo affatto simile da un altro francese, l’Ab. De Haute-Feuille.

Il Palmieri, fin dai primi tempi che diresse l’Osservatorio Vesuviano, lamentando la poca sensibilità dei sismoscopî in uso a’ suoi tempi, volle inventarne due nuovi: l’uno per le scosse ondulatorie, l’altro per quelle sussultorie e che descrisse nel 1857 sotto il titolo unico di sismografo elettro-magnetico od anche di sismografo Vesuviano , divenuto celebre. Il primo si componeva di 4 tubi ricurvi a forma di U , contenenti mercurio: l’uno in direzione N-S, l’altro E-W e gli altri 2 in direzioni intermedie. Nel mercurio d’una delle branche di ciascun tubo era immerso un fil di ferro che faceva capo ad uno dei poli d’una batteria elettrica, mentre nelle restanti branche si disponevano fili di platino a piccolissima distanza dal mercurio senza toccarlo e collegati, invece, coll’altro polo della batteria. Al verificarsi d’una scossa ondulatoria ed alla conseguente oscillazione del mercurio, si chiudeva il circuito elettrico della batteria, e la corrente attraversando un’elettro-calamita arrestava un orologio e faceva funzionare una suoneria elettrica. Per riconoscere poi quale dei 4 tubi avesse funzionato, in ognuno di essi, dalla parte ove era immerso il filo di ferro, si trovava un piccolo galleggiante il quale, al pari di quanto si usa nei barometri a quadrante, co’ suoi benchè piccoli movimenti riusciva a spostare, più o meno visibilmente ed in modo permanente, un leggero indice; e così si era in grado di riconoscere non solo la direzione, ma fino ad un certo punto anche l’intensità della scossa.

Val la pena di ricordare pure il sismoscopio a mercurio del Ragona (1871) dove il liquido, versato in seguito ad una scossa, scorre entro un piccolo tubo e chiude allora un circuito elettrico.

Lo Stahlberger modificò ancora il sismoscopio a mercurio, facendo avvenire il contatto elettrico tra la superficie libera del liquido ed un anello metallico orizzontale, collocato nella parete interna del vaso e che si fa discendere fino quasi a toccare il mercurio.

Anche più sensibile dovè risultare l’ avvisatore sismoscopico a mercurio del Bertelli (1873), poichè il contatto elettrico si effettuava non solo per l’increspamento e l’ondulazione del liquido ad ogni scossa, ma anche per il turbarsi dell’equilibrio in alcune leve elastiche che affioravano sul mercurio mediante viti di registro.

Possiamo infine riportare a questa categoria di strumenti il nadirante del D’Abbadie (1852), consistente in un vero cannocchiale verticale col quale si osservavano i menomi movimenti del mercurio contenuto in una bacinella sottostante; i due delicatissimi livelli a bolla d’aria , posti ad angolo retto tra loro dal Plantamour (1878) in un sotterraneo di Ginevra, e quelli consimili, denominati geodinamici , installati più recentemente (1894) dal Grablovitz sul pilastro sismico dell’Osservatorio di Casamicciola. Con tali strumenti, osservati piuttosto regolarmente, fu possibile sorprendere alcune volte il passaggio di onde sismiche, provenienti da terremoti lontani. Ma si diè anche il caso che la perturbazione del suolo potesse essere osservata casualmente nelle stesse livelle degli strumenti astronomici, e perfino arguita dagli astronomi da movimenti insoliti presentati dagli astri nel campo del cannocchiale, in seguito al traballamento di quest’ultimo.

Sismoscopî a un solo pendolo verticale.

Come il riversarsi dei liquidi, in occasione di terremoti, ispirò la costruzione dei sismoscopî a mercurio, così l’oscillazione d’oggetti appesi condusse a quella dei sismoscopî a pendolo, ben più importanti dei precedenti.

Il primo pendolo per ricerche sismiche, di cui si abbia conoscenza, pare sia quello costruito nel 1751 dal Bina in occasione dei terremoti che afflissero in quell’anno l’Umbria. Consisteva in una grossa sfera di piombo, appesa ad un flessibilissimo filo e terminante in basso con una punta, la quale sfiorava uno strato sottostante di finissima arena o di sostanza molle. Dai solchi che la punta vi lasciava, si deduceva la direzione e l’ampiezza d’oscillazione del pendolo; e se la scossa fosse stata anche di sussulto, lo si riconosceva dalla maggior profondità a cui la punta penetrava.

Senza parlare d’altri apparati consimili, certamente adoperati dopo il Bina, e de’ quali però non si ha neppure una breve descrizione, vengo a parlare di quello del Salsano, orologiaro e meccanico di Napoli, il quale lo costruì precisamente in occasione dei terribili scuotimenti della Calabria del 1783 e la chiamò geo-sismometro. Consisteva in un’asta lunga quasi 3 metri che oscillava liberamente attorno alla sua estremità superiore, ed in basso era gravata da una lente di piombo, al di sotto della quale era fissato un pennellino, tinto d’una qualità d’inchiostro non soggetto a seccarsi. Le oscillazioni del pendolo venivano segnate con questo pennello al di sopra d’una laminetta d’avorio. Infine, poco al di sopra della lente si trovava una campanina la quale, durante i movimenti dell’asta, andando ad urtare contro 4 battocchi, disposti all’intorno a piccolissima distanza dalla stessa, avvertiva dell’arrivo d’una scossa.

Quasi contemporaneamente, il medico cosentino Zupo costruì il suo pendolo sismico consistente in una palla di piombo appesa, come si vede nella fig. 4 (che è il fac-simile del disegno originale dello autore), alla curvatura d’una spranga di ferro conficcata nel terreno. Questo ultima era acuminata alle due estremità, perchè lo Zupo, che era uno dei propugnatori della teoria elettro-sismica , in voga a quei tempi, si proponeva appunto di eseguire ricerche speciali in appoggio della stessa. Al di sotto della palla era fissa una punta che segnava sopra uno strato di sottilissima cenere.

Dobbiamo anche ricordare il sismografo costruito dal Duca della Torre verso il 1794, composto pure d’un pesante pendolo il quale, a differenza di quelli precedenti, scriveva i suoi movimenti sopra un sottostante foglio di carta mediante un lapis verticale, spinto in giù da una molla. Di più, quando il pendolo cominciava ad oscillare, arrestava un orologio all’ora precisa della scossa mediante un crine che comunicava al bilanciere del medesimo. Infine, per dare l’allarme, servivano tre campanelli attaccati a molle, disposte intorno al peso del pendolo.

Andiamo ora a dare un cenno del sismometro inventato nel 1834 dal meccanico bolognese Pagani e che presenta qualche novità su quelli precedenti. La fig. 5 lo rappresenta nella sua ultima forma, proposta nel 1842. Sopra un basamento B riposa un castello AA in metallo, dalla cui sommità E pende il filo C , gravato in basso da una palla. Concentrica a quest’ultima sta un anello H con 16 buchi all’ingiro, entro i quali possono scorrere altrettanti cilindretti orizzontali I , destinati a rimanere a contatto con la palla. Quando la medesima comincia ad oscillare per effetto d’una scossa, spinge i cilindretti fuori dell’anello H ; e dalla maggiore sortita di alcuni di essi si può giudicare della direzione del terremoto ² . Più difficile a comprendere è il modo di funzionare d’una stelletta D , disposta orizzontalmente e pendente da sotto il pendolo C . Sulla stelletta si pongono 9 palline da caccia G le quali, in seguito all’oscillazione del pendolo C , cadono nel recipiente sottostante K diviso in 4 scompartimenti interni, ciascuno in corrispondenza dei 4 punti cardinali; e dal maggior numero di palline cadute entro uno dei scompartimenti si può confermare la direzione predominante del pendolo. Da notare che la stelletta D non è libera, ma porta nel suo centro un forellino, entro cui penetra una punta L , fissa nel mezzo del recipiente K : e la giuntura F serve a regolare di quanto la punta L entri nella stelletta. Infine al di sotto del recipiente K pende un 2º pendolo, costituito d’un filo di seta e d’una palla M che si fa leggermente poggiare sopra una punta sottostante, ed a ciò serve la vite di rettifica N. Quando per una scossa la palla M sortisse fuori dalla punta, ciò proverebbe che il movimento è stato anche di sussulto.

Dopo i precedenti strumenti non ne mancarono altri, più o meno variati, che funzionarono nella Iª metà del secolo XIX; ma tra essi merita una special menzione il sismometro del Cavalleri (1858) il quale ha importanza per i criterî scientifici ai quali fu ispirato. Si compone d’un fil di ferro di metri 1¼ di lunghezza e gravato in basso d’una palla di 3 kg., la quale scrive con una punta sopra uno strato di cenere. La novità sta in questo che la direzione iniziale del movimento viene indicata dalla caduta d’un cilindretto verticale, ritto in mezzo allo strato di cenere e che cade per esser spinto dal suolo contro la punta della palla. Quest’ultima infatti, per la sua inerzia, si considera restare ferma, almeno da principio, mentre è il suolo (e per conseguenza anche lo strato di cenere con il cilindretto) che con una certa rapidità si muove sotto di essa. Questo concetto costituisce il principio della massa stazionaria dei pendoli, o punto fermo , che è stato così fecondo nella costruzione dei moderni sismografi. Infine, poco al di sopra della massa pendolare si trova, quasi a contatto del filo di sospensione, una levetta che, appena urtata, mette in moto un orologio (detto sismoscopico ) fermo sulle ore XII, il quale confrontato poi con altro ben regolato fa conoscere subito l’ora precisa della scossa. Basta infatti sottrarre dall’ora di quest’ultimo quella indicata dall’orologio sismoscopico al momento del confronto.

Per avere un’idea anche della rapidità con la quale si effettua il movimento del suolo, il Cavalleri ideò il suo celebre sismometro composto di 10 pendolini di graduale lunghezza, e muniti tutti di una punta immersa nella cenere. Al sopraggiunger d’una scossa, quello che la-sciava una più lunga traccia si presumeva possedere un ritmo, o periodo d’oscillazione, più vicino a quello da cui era animato il suolo stesso.

Il Palmieri volendo rendere facilmente portatile il suo sismografo Vesuviano (pag. 26), pensò nel 1874 di sostituire ai 4 tubi ricurvi, pieni di mercurio per le scosse ondulatorie (pag. 26-27), un pendolino come quello dello Zupo (fig. 4), ma terminante in una punta di platino che veniva a trovarsi nel centro di una specie di un piccolo anello di mercurio, ottenuto mediante una protuberanza nel fondo del recipiente che lo conteneva. Al verificarsi d’una scossa, il contatto tra il pendolino ed il liquido chiudeva, al solito, il circuito elettrico ed animava così un’elettro-calamita, da utilizzarsi per l’arresto di un orologio, o per segnare l’ora sopra un tamburo girevole.

Quasi identico è il sismoscopio, costruito assai più tardi del Forster a Berna, nel quale il mercurio fu rimpiazzato da un anellino metallico.

Nel sismoscopio Malvasia (1874), per l’oscillazione d’un pendolo sovrastante, una pallina in bilico cadeva sulla superficie esterna d’una calotta sferica, lasciando traccia della direzione di caduta e poi rotolando entro un canaletto, in fondo al quale acquistava tanta forza da far arrestare un orologio e scattare un’arma da fuoco, allo scopo d’avvisare anche a distanza.

Poi vennero pendoli, di cui si cercò d’amplificare i movimenti con opportuni artifizî.

Così Bouquet de la Grye (1874) costruì un pendolo, le cui oscillazioni erano amplificate con una leva verticale sottostante, a forte ingrandimento; e circa un anno prima il De Rossi inventò il suo autosismografo , in cui il movimento d’un pendolo era amplificato mediante 4 fili orizzontali i quali partendo dalla punta del pendolo andavano ad attaccarsi a 4 punti fissi, corrispondenti ai 4 punti cardinali. E siccome dal punto di mezzo di ogni filo orizzontale pendeva un pesetto, si capisce come le piccole oscillazioni del pendolo in una data direzione venissero a produrre alzamenti ed abbassamenti sensibili alternativi nei pesetti corrispondenti, movimenti che poi si utilizzavano per indicare l’ora, mediante leve delicate, sopra un tamburo girevole.

Questo strumento, ridotto più tardi ad azione elettrica, fu chiamato protosismografo e figurò con onore, insieme al microsismografo (pag. 43) all’Esposizione di elettricità di Parigi del 1882.

Una conveniente amplificazione fu pure adottata dal Grablovitz nel suo sismoscopio a massa stazionaria il quale ha la particolarità che i movimenti del pendolo sono decomposti in due componenti ad angolo retto, cioè in due direzioni tra loro perpendicolari, mediante due leve orizzontali i cui bracci corti sono collegati al centro della massa pendolare in forma d’un massiccio anello orizzontale di piombo di 10 kg. Le estremità dei bracci lunghi di dette leve determinano un contatto elettrico con del mercurio sottostante, non appena il pendolo entri in sensibili oscillazioni. Questo sismoscopio è denominato a massa stazionaria , perchè in presenza di movimenti rapidi del terreno si può supporre, secondo le idee già esposte dal Cavalleri (pag. 35), che la massa pendolare resti ferma, cioè stazionaria , e serva quindi di reazione alle leve le quali amplificano il moto effettivo del suolo. Come si vedrà nella parte 2ª è precisamente su questo principio che sono fondati la maggior parte dei moderni sismografi.

Nel 1879 il Galli costruì un pendolo con una specie di campana metallica che poggia sopra un ago e porta in alto un prolungamento verticale, terminante in una lastrina orizzontale di vetro affumicata. È su quest’ultima che scrive una punta bilicata, fissa al sostegno stesso dello strumento. D’un pendolo consimile si servì lo Scateni (1883) nella costruzione del suo sismografo, chiamato così perchè ad ogni contatto tra il bordo inferiore della campana e 4 fili laterali, quasi a contatto, è segnata l’ora mediante 3 elettro calamite sopra altrettanti quadranti concentrici, mossi da un orologio: l’uno per le ore, l’altro per i minuti, il 3º per i secondi.

A questa categoria di sismoscopî si possono pure riportare i così detti tromometri ( tromos = tremolio) costruiti dapprima (1870) dal Bertelli e poi anche dal De Rossi, consistenti in pendoli di varia lunghezza, da pochi centimetri fino a metri 3½, i cui movimenti erano osservati direttamente mediante un microscopio puntato ad un sottile ago verticale, sporgente dal di sotto dei pesi pendolari. La delicatezza di questi pendoli era tale che, quantunque protetti assai bene dall’agitazione dell’aria, erano quasi sempre in movimento. Si osservavano regolarmente più volte al giorno e si annetteva una grande importanza alla loro maggiore o minore ampiezza d’oscillazione (quasi sempre di pochi decimi, se non pure di centesimi di millimetro) e si pretendeva perfino tirarne delle conseguenze sulle variazioni delle forze interne del nostro globo! Si è finito poi per riconoscere che i moti spontanei di questi tromometri , oltre naturalmente all’essere causati da veri terremoti, vicini o lontani, possono essere con grandissima facilità prodotti da perturbazioni atmosferiche, le quali pare che mettano in movimento la superficie terrestre a mo’ delle onde marine, con la differenza che le onde terrestri sono al paragone assai più lunghe e meno alte. In seguito a ciò, le osservazioni tromometriche sono state oggidì quasi del tutto abbandonate, non potendosi appunto sceverare quanta parte abbiano nella produzione del loro movimento le cause perturbatrici esterne alla terra e quanta quelle interne.

Ci resta a dire anche una parola sull’ ascoltatore endogeno o microfono a pendolo , del Mugna (fig. 6). La massa pendolare O , sospesa al filo f , termina in una punta conica la quale penetra alquanto nella svasatura, praticata in un blocco di carbone C ; e l’immersione è regolata dalla vite a . Il tutto è attraversato da una corrente elettrica, in modo che ad ogni spostamento del pendolo varia la pressione di esso col carbone, e da ciò deriva un’alterazione di conducibilità nel circuito elettrico, resa palese da un telefono in esso intercalato ³ . L’apparecchio fu premiato all’Esposizione di elettricità internazionale di Parigi del 1881; in seguito fu reso registratore dal Mugna e denominato sismomicrotelefono . Funziona all’Osservatorio di Forlì fin dal 1889, ma finora pare con risultati di gran lunga inferiori a quelli di tanti altri strumenti fondati su principî diversi.

Sismoscopî a più pendoli verticali .

Affine di rendere ancor più sensibile il suo protosismografo (pag. 38), il De Rossi pensò di sostituire ai 4 punti fissi, altrettanti pendoli, ma di lunghezza diversa e perciò di ritmo differente, acciocchè il movimento dei pesetti che pendevano dai fili orizzontali fossero più pronunciati per effetto dell’avvicinarsi od allontanarsi del pendolo centrale rispetto ad uno di quelli all’intorno. Il nuovo strumento (1877) fu da lui chiamato microsismografo ( micros = piccolo), perchè appunto destinato alla misura delle minime scosse.

Anche il Cecchi nel suo sismografo elettrico a registrazione continua (fig. 22), esposto al Congresso Meteorologico di Napoli del 1882, fece uso di due pendoli di ritmo diverso, o dissincroni : l’uno di periodo piuttosto lento e terminante in basso in una vaschetta di mercurio, reso anulare come nel sismografo del Palmieri (pag. 37), con la quale veniva a far contatto elettrico la punta in platino dell’altro pendolo, assai più corto e perciò a ritmo rapido.

Quest’idea di produrre il contatto elettrico tra due pendoli dissincroni si ritrova anche nell’ avvisatore sismico a doppio pendolo del Bertelli (1881), dove la punta d’un pendolino verticale (costituito d’un saltaleone caricato in basso da un pesetto) è destinata a toccare il mercurio contenuto in una sottostante vaschetta in cima d’un altro saltaleone verticale, ma più corto e robusto, fissato alla base dello strumento con la sua parte inferiore. In questo apparecchio, però, è possibile di registrare, oltre i moti ondulatorî, anche quelli di sussulto a causa dell’impiego delle molle a spirale.

All’Esposizione sismica di Brescia del 1902 figurò un sismoscopio elettrico dell’Alfani, fondato anch’esso sull’uso di due pendoli verticali di lunghezza diversa, fissi ad un muro in modo che le loro masse pendolari si trovassero alla stessa altezza, l’una accanto all’altra. I movimenti dei pendoli erano amplificati da leve sottostanti, pure verticali; ed il contatto elettrico si effettuava tra le due estremità di quest’ultime, delle quali l’una, in forma di punta, corrispondeva al centro d’un anellino, portato dall’altra.

Sismoscopî a pendoli verticali rigidi .

Forse il primo sismoscopio di questo tipo è quello proposto dal Kreil (1855). Consisteva in una verga caricata in basso da un peso, costituito d’un tamburo il quale, per effetto d’un movimento d’orologeria nel suo interno, faceva un giro in 24 ore. Sul cilindro era avvolta una carta, sulla quale una matita esterna segnava dolcemente.

Nella fig. 7 si vede a sinistra il sismoscopio adottato dal Guzzanti nel 1896 per le scosse ondulatorie, nel quale il contatto elettrico avviene tra un ago sporgente da sotto la palla di ottone ed uno dei 4 forellini di vario diametro, praticati in un disco orizzontale metallico in posizione eccentrica per rispetto all’ago. Questo disco si trova alla sommità d’una colonnina e può essere girato e sollevato a piacere, in modo da far restare l’ago nel mezzo del foro che si creda più conveniente. Nel modello più grande di siffatto sismoscopio, chiamato microsismoscopio e costruito fin dal 1894 – dove sullo stesso sostegno è fissato anche il sismoscopio per le scosse sussultorie (quello stesso che si vede separato a destra della fig. 7) – la sensibilità è ben maggiore, tanto che con esso si sono potute registrare molte scosse provenienti dalla Grecia, ed insensibili a Mineo (Sicilia), dove lo strumento funziona.

Il Guzzanti fa registrare ad inchiostro le indicazioni de’ suoi strumenti sopra una striscia stretta di carta (quella stessa del telegrafo Morse ) la quale si svolge regolarmente da un rullo di provvista per mezzo d’un orologio.

A questa categoria di strumenti si può riportare il sismodinamografo del Galli (1886), che consiste in due lamine d’acciaio accoppiate ad angolo retto e dissincrone. L’estremità libera di una di esse scrive, mediante una pennina ad inchiostro, sopra una striscia di carta continuamente in moto.

Sismoscopî a pendoli rovesci .

Se s’invertono i pendoli rigidi dei precedenti sismoscopî, in modo che le aste siano infisse verticalmente in basso ed i pesi siano portati in alto, allora si dice d’aver realizzato dei pendoli rovesci , così chiamati appunto per distinguerli da quelli dritti di cui si è parlato poc’anzi.

Stando al Cavalleri (1858), già il Forbes adoperò una grossa verga elastica, fissa verticalmente al suolo e caricata in alto d’una palla di piombo, i cui movimenti erano segnati da un lapis, fissato alla stessa, sopra una carta esterna.

Molto semplice e sensibile, specie per scosse locali od a piccola distanza, è l’avvisatore sismico a sfera del Cecchi (fig. 8), ideato fin dal 1881. Consiste in un filo d’acciaio ab , il quale è fissato verticalmente su di un treppiedi a viti calanti e porta una sfera di piombo P , da fissarsi con la vite V in un punto più o meno vicino alla base. Alla estremità superiore C del filo si trova un piccolo saltaleone il quale termina in un piattellino D . Su questo, infine, poggià una piccola asticina verticale E , destinata a cadere al sopraggiungere d’una scossa e che con lo strappo, dato ad un lungo filo sottile al quale è legata, agisce sopra una leva e per mezzo di questa pone in moto un orologio fermo sulle XII. Questo sismoscopio si vede in azione nelle figure 21 e 23.

Un’utile variante fu arrecata dal Cecchi al precedente sismoscopio, col sostituire al piattellino D un filo piegato tre volte ad angolo retto, il quale con la sua estremità di platino viene a trovarsi nel centro del solito anello di mercurio, come fu adottato nel suo microsismografo elettrico a registrazione continua (pag. 74) .

Il Brassart nel suo sismoscopio a dischetto (1885) preferì di collocare all’estremità, bene spianata, del filo stesso d’acciaio dell’avvisatore a sfera del Cecchi, un leggero dischetto d’ottone, tenuto orizzontalmente in bilico pel suo centro e che, cadendo, chiudeva il circuito elettrico tra il filo stesso ed un imbuto metallico sottostante con la parte stretta rivolta in basso e concentrica al filo.

Alla colonnina del Cecchi ed al dischetto del Brassart, preferì di sostituire il Pfaundler (1897) una pallina di marmo che cadendo dalla cima d’una verga elastica, infissa verticalmente, indicava l’ora esatta della scossa ponendo in azione un meccanismo, destinato a fotografare il quadrante d’un orologio munito anche della sfera dei secondi. Questo mezzo d’ottener l’ora precisa era già stato realizzato, e forse con maggior semplicità, fin dal 1893 dal Cancani nel suo fotocronografo sismico , perfezionato nel 1895.

Una lunga esperienza ha mostrato come questa categoria di sismoscopî si presti assai bene ad indicare le scosse, anche se lievissime, purchè l’estremità del filo d’acciaio sia libera e non caricata d’alcun peso in bilico, come nei tre precedenti sismoscopî. Infatti, non è raro di vedere oscillare in occasione di qualche scossa, special- mente se un po’ lontana, l’estremità del filo d’acciaio carica del pesetto, senza che quest’ultimo cada.

Impressionato di questo fatto, mi decisi a costruire il mio sismoscopio elettrico a doppio effetto per le scosse ondulatorie (1895) con un pendolo rovescio, la cui estremità superiore va a ritrovarsi nel centro d’un forellino; ma quest’ultimo, invece d’essere fisso a terra, è situato sopra il peso stesso d’un secondo pendolo rovescio a fianco del primo. Nella sua ultima forma è indicato dalla fig. 9, dove il forellino è praticato in una laminetta d fissa al peso L' ; ed il centramento della punta di platino, con cui termina il filo F , si fa mediante due viti v e v' che spostano in due direzioni, ad angolo retto tra loro, la base del peso L . Per effettuare il centramento, facilitato dalla luce riflessa in su dal dischetto di carta bianca c , si osserva il forellino mediante uno specchietto s , convenientemente inclinato sulla laminetta d , e si manovrano le anzidette viti. Non si contano le numerosissime scosse, sia locali, sia più o meno distanti, avvenute in Italia ed anche all’Estero, indicate da questo semplice strumentino del prezzo modestissimo di una trentina di lire.

Una derivazione del precedente è il sismoscopio ad effetto multiplo del Cancani (1898) rappresentato dalla fig. 10 dove, invece di due soli pendoli, se ne veggono ben 7 dei quali 6 disposti intorno ad uno centrale. Quest’ultimo termina in alto con un leggero disco metallico orizzontale e di grande diametro, sulla periferia del quale si trovano sei intacche, contro cui vengono a fare contatto le punte dei corrispondenti pendoli sottostanti. Per dare maggiore dissincronismo alle parti vibratili, tanto il disco quanto le punte di platino si trovano fissate al di sopra di piccole molle a spirale con l’asse verticale.

Si comprende facilmente come la sensibilità dei due precedenti sismoscopî possa risultare notevolmente accresciuta, se la loro base, invece d’essere fissa a terra, sia essa stessa mobile e precisamente collocata su di un altro pendolo rovescio. Questo concetto ho io realizzato nel mio tremitoscopio , esposto all’Esposizione di Brescia del 1902 e indicato dalla fig. 11, dove la parte a destra si deve intendere sovrapposta a quella a sinistra, essendo l’una la continuazione dell’altra. La verga d’acciaio k termina in un filo elastico q, carico d’una sferetta d’ottone, e su quest’ultima è fisso un filo ancor più sottile p il quale termina con un anello di platino a . È contro questo anello, che vengono ad urtare i quattro fili di platino c', c'', c''', c'''' saldati alle estremità di quattro sottili lamine d’acciaio l', l'' , ecc., dotate d’un periodo d’oscillazione diverso, per essere caricate dei rispettivi pesetti n', n'' , ecc., posti a diverse altezze. Le viti v', v'' , ecc., servono ad avvicinare quanto si voglia i quattro fili c', c'' , ecc., alla periferia esterna dell’anello a . E siccome le 4 laminette l', l'' , ecc., sono il prolungamento di altrettante molle b', b'', ecc., fissate ad una specie di manicotto A isolato elettricamente dalla verga k , così si vede come lo strumento possa agire quando in w e s facciano capo i poli d’una batteria elettrica. Infine, al di sopra dell’anello a si trova uno specchio S , inclinato a 45° e fisso alla custodia dello strumento, il quale permette di vedere di lato la posizione dei fili c', c'' , ecc., per rispetto all’anello a . Questo sismoscopio con i due precedenti riesce di sommo vantaggio nel provocare la grande velocità delle zone dei sismografi fin dai primi tremiti debolissimi, precursori d’una data scossa (pag. 124 e 129).

Sismoscopî a pendolo orizzontale.

I pendoli verticali, impiegati nella costruzione dei sismoscopî, sono generalmente corti e perciò dotati d’un periodo oscillatorio piuttosto rapido. Se si volesse utilizzare un periodo più lento, bisognerebbe fare i pendoli assai lunghi, e precisamente di 1, 4, 9, 16.... metri circa, perchè rispettivamente battessero 1, 2, 3, 4.... secondi. Ora, per ottenere con facilità un lentissimo periodo oscillatorio senza essere obbligati a disporre di grandi altezze, si ricorre al così detto pendolo orizzontale , inventato in varie epoche e sotto diverse forme fin dal 1817.

Per dare una chiara idea del principio sul quale riposa questo nuovo strumento, non trovo di meglio che di paragonarlo ad una porta girevole sopra i suoi cardini, o ad uno sportello di finestra, o d’armadio; quest’ultimo è rappresentato dalla fig. 12. Quivi lo sportello P gira attorno le due cerniere p e p' ; e se queste si trovano sulla stessa verticale, è evidente che P avrà, come si dice, un equilibrio indifferente , vale a dire rimarrà in qualunque posizione si voglia. Se, invece, supponiamo che la cerniera superiore p strapiombi, per es., un po’ verso sinistra e verso il davanti, allora P avrà la tendenza ad aprirsi ed a restare nella posizione in cui lo mostra la figura, beninteso nell’ipotesi che il suo movimento non sia ostacolato da troppo attrito nelle cerniere. Qualora lo si sposti da quella posizione e lo si abbandoni poi a sè stesso, esso vi ritornerà dopo una serie d’oscillazioni decrescenti e che saranno tanto più lente quanto più piccolo sarà lo strapiombo della cerniera p . Ma se quest’ultimo diventasse sempre più forte, pur effettuandosi nello stesso senso, in tal caso la posizione d’arresto di P rimarrebbe invariata, ma le oscillazioni si farebbero sempre più rapide. Infine, se lo strapiombo si facesse in senso inverso, allora P mostrerebbe la tendenza ad aprirsi sempre più, fino ad arrestarsi dalla parte opposta che prima aveva.

Per fissare le idee, supponiamo che lo sportello dell’armadio si trovi verso est. Per poco che si rifletta, si comprende che se alla cerniera superiore p s’imprime uno spostamento verso nord, allora P si sposterà ancora in avanti rimanendo più aperto, mentre se lo spostamento avvenisse verso sud, lo sportello s’accosterebbe di più alla posizione di chiusura. Gli stessi movimenti evidentemente si produrrebbero se, invece di spostare la sola cerniera p , s’inclinasse in modo opportuno l’intero armadio, o, ciò che fa lo stesso, l’intero edificio al passaggio di onde sismiche. Ed infatti non è raro il caso che siansi visti oscillare sensibilmente sportelli di finestre, ed anche porte, in occasione di scosse alquanto forti.

Se ora si cercasse di concentrare tutto il peso dello sportello il più lontano possibile dalle cerniere, allo scopo di vincere meglio gli attriti, e di più se alla sospensione, grossolanamente fatta colle cerniere, se ne sostituisse altra ben più delicata, ecco che avremmo costruito un pendolo orizzontale , quale è appunto mostrato dalla fig. 13. Il medesimo è costituito da un telaietto rigido ABC , disposto in guisa che le estremità libere A e C , opportunamente curvate, riposino sulle punte rispettive p e p' fissate ad un robusto sostegno. Al punto B trovasi una sporgenza e che porta il peso P . Se, come l’indica la figura, le due punte di bilico p e p' si trovano sulla stessa verticale MN , tutto il sistema è in equilibrio indifferente, poichè il suo centro di gravità non deve nè innalzarsi, nè abbassarsi durante la rotazione di P attorno ad MN ; ma se si sposti la punta p in avanti, come nella fig. 14, in modo che l’asse di rotazione LO non coincida più con la direzione del filo a piombo MN, ne consegue che il telaio ABC , carico del peso P, assumerà una posizione ben determinata, corrispondente al punto più basso a cui discenderà il centro di gravità, e vi ritornerà, qualora ne fosse allontanato, con una serie d’oscillazioni tanto più rapide quanto maggiore sarà l’angolo MCO . La disposizione della fig. 14 fu utilizzata precisamente in alcuni pendoli orizzontali a registrazione fotografica (pag. 121).

Un’altra forma di pendolo orizzontale fu adottata in molti strumenti giapponesi, e più recentemente dal Grablovitz (1895) nel suo sismoscopio rappresentato dalla fig. 15. In esso il peso P è fissato all’estremità di un’asta orizzontale, la quale si appoggia contro una punta sporgente dal braccio m ₁ , mentre è sostenuto dal filo f attaccato all’uncino s all’estremità dell’altro braccio m . Anche qui se la punta si trova sulla stessa verticale che passa per il punto di sospensione s , allora P potrà essere arrestato dove si voglia; ma se manovrando la vite v si tiri s un po’ in avanti, allora P acquisterà una posizione ben determinata di riposo dopo una serie d’oscillazioni tanto più rapide per quanto maggiore sarà la sporgenza di s per rispetto alla punta sottostante.

Allo scopo d’esser avvisati che, in occasione d’un terremoto, il pendolo ha oscillato, dal peso P si fa sporgere un fil di platino a . Quest’ultimo si trova in mezzo ed a piccolissima distanza da due goccie di mercurio entro due cavità praticate nella piastra metallica d , la quale poggia sulla mensola di marmo B , infissa anch’essa solidamente al muro. Se ora in d fa capo il polo d’una batteria elettrica, mentre l’altro comunica con s , la corrente passerà appena il peso P si metterà ad oscillare. E siccome può anche darsi che le ondulazioni del suolo si facciano proprio in direzione del piano che passa per P , s e la punta – nel qual caso evidentemente non hanno alcun effetto sul pendolo – così si vede la necessità di impiegare un altro pendolo identico, ma disposto normalmente al Iº. La fig. 16 rappresenta il sismoscopio a pendoli orizzontali ad allarme elettrico , costruito nel 1896 dal Grablovitz. Entrambi i pendoli sono sospesi ad una colonnina A , che s’innalza da un treppiedi B a viti calanti v . Uno di essi oscilla in direzione N-S, l’altro in quella E-W, e le loro oscillazioni sono moltiplicate da due leggeri stili a , fissi agli stessi bracci dei pesi P. Questi due stili, paralleli tra loro, fanno contatto, con le loro estremità, sopra due vaschette di mercurio m nel modo preciso che è stato testè spiegato.

Sismoscopî a caduta di colonnine o palle .

Il Mallet (1858) utilizzò colonnine tutte della stessa altezza e di diametro decrescente, poste verticalmente sopra un piano orizzontale ed abbastanza distanti l’una dall’altra, per non urtarsi a vicenda nel cadere. Dal diametro delle colonnine rovesciate si giudicava della forza della scossa, mentre la direzione la si deduceva dalle impronte lasciate dalle medesime sulla sabbia, di cui era stato cosparso il piano.

Nella spia sismica del Mensini (1875), una pallina di ferro in bilico, cadendo da sopra una piccola colonna, lasciava traccia della direzione di caduta e poi rotolando in basso urtava una leva, la quale poneva in moto un orologio e faceva inoltre suonare un campanello d’allarme. Questo stesso artifizio adattò assai più tardi il Pfaundler nel suo sismoscopio (pag. 50).

Il Lasaulx (1878?) nel suo sismocronografo , mediante la caduta d’un corpo della forma d’un uovo, in bilico, produceva l’arresto d’un orologio a pendolo.

Il Galli preferì di far cadere un’asticina d’ottone verticale, la quale poggiava sopra un piccolo piano con una base assai ristretta e terminava in alto con un rigonfiamento a forma di palla. E siccome la colonnina era situata in mezzo ad un anello d’ottone munito internamente di 8 incavi, corrispondenti agli 8 punti cardinali, così cadendo entro uno di essi, oltre ad indicare la direzione di caduta, chiudeva un circuito elettrico, pel fatto che l’anello era isolato elettricamente dalla base dello strumento.

Il Brassart (1882) rese più completo il sismoscopio Galli nel modo che indica la fig. 17. Una asticina, sormontata dal peso P, sta in equilibrio sopra una piccola colonna che sorge dalla base. Attorno all’asticina, senza toccarla, si trova un imbuto scanalato I fisso ad una leva orizzontale F , la quale è quasi esattamente bilicata in modo, che tenda a cadere a destra, dalla parte del contrapeso, fino al punto d’arresto z . Quando l’asticina in bilico cade entro una delle scanalature dell’imbuto, oltre ad indicare la direzione, fa traboccare la leva F a sinistra e per mezzo della punta in platino h , che batte sopra un sostegno metallico sottostante, lancia una corrente nell’elettrocalamita E e per mezzo di questa, con l’intermediario d’una levetta a , arresta un orologio a pendolino all’ora della scossa. L’arresto dell’orologio può ottenersi anche senza l’intervento dell’elettricità. A tale scopo serve il prolungamento b della leva F , il quale, all’inclinarsi a sinistra dell’imbuto, urta contro la levetta a e facendola abbassare produce l’arresto voluto dell’orologio.

Qualche anno appresso il Brassart costruì anche il sismoscopio a verghetta , il quale è così chiamato, perchè consiste in una verghetta d’acciaio che termina in basso con una punta, destinata a stare entro un forellino fisso, mentre in alto si appoggia ad una vite mobile. Regolando quest’ultima si arriva a rendere quasi verticale la verghetta, in modo che ad un urto impresso alla base dello strumento la verghetta cade dalla parte opposta alla vite, e battendo contro un anello metallico, isolato elettricamente dalla base, chiude il circuito elettrico; oppure, se non vuolsi far uso dell’elettricità, l’anello è esso stesso mobile e, dietro la spinta della verghetta, arresta un orologio a pendolo che si trova sulla stessa base.

Però non posso lasciare questa categoria di sismoscopî senza far riflettere come i medesimi, al pari di quelli a mercurio, funzionino generalmente solo per scosse piuttosto energiche, e sono ben lungi dal raggiungere la sensibilità di quelli costruiti con pendoli dritti o rovesci, flessibili o rigidi, e tanto meno la straordinaria delicatezza di quelli a più pendoli accoppiati.

CAPITOLO III.

Sismoscopî per scosse sussultorie.

Ci resta ora a far menzione dei mezzi escogitati per mettere in evidenza le scosse di sussulto, mentre gli strumenti accennati nel capitolo precedente sono quasi tutti destinati ad indicare le scosse orizzontali od ondulatorie. Però bisogna aggiungere che molti dei sismoscopî, che andiamo a descrivere, sono situati sulla stessa base ed a fianco di quelli già passati in rivista.

Sismoscopî a lanciamento di oggetti.

Lasciando da parte un vago tentativo di volere indicare il moto verticale del suolo col mezzo di palline elastiche poste su di un falso piano, il 1º apparecchio, dove si utilizzi questo principio, è quello già descritto del Pagani a pag. 32-35. Questo meccanico basandosi sul fatto ben noto che, in occasione di sensibili scosse di sussulto, spesso si veggono degli oggetti traballare e perfino lanciati, per ricadere più o meno lungi dal posto ove prima si trovavano, trasse partito dallo sbalzamento, da una punta sottostante, d’una palla pendente da un filo flessibile.

Ed evidentemente in simil modo possono funzionare tutti i sismoscopî passati in rivista nell’ultimo paragrafo del capitolo 2º dappoichè le palle, o le colonnine, o le verghette, una volta sollevate dal moto di sussulto, possono ugualmente perdere il loro equilibrio nel ricadere.

Sismoscopî a lamine orizzontali.

Nel sismografo portatile del Palmieri (1874), oltre al saltaleone di cui l’autore stesso si servì nel suo sismografo elettro-magnetico (pag. 26), adoperò pure una molla metallica orizzontale, fissa ad un capo e carica, all’altra estremità libera, d’un martelletto il quale, battendo sopra un pezzo metallico sottostante, chiudeva il circuito d’una batteria elettrica.

Nel sismoscopio Cordenons (1885?) si ha da fare con una lamina similmente disposta, ma il funzionamento ne è meccanico e non elettrico. Infatti la sua estremità libera, carica d’un peso, serve di punto d’appoggio ad una pallina, la quale tenderebbe a cadere se non fosse rattenuta da una vite di rettifica, fissata alla base dello strumento. La più piccola oscillazione della lamina basta a provocare la caduta della palla.

Sismoscopî a un sol saltaleone.

Allo scopo di rendere ben più evidente l’accorciamento e l’allungamento d’un filo flessibile, caricato in basso d’un conveniente peso ⁴ , si è pensato naturalmente all’uso di molle a spirale, o saltaleoni. Il 1º apparecchio, veramente serio, che si conosca espressamente costruito per le scosse sussultorie, è quello ideato fin dal 1749 dal conte Catanti di Pisa e consistente precisamente in un peso attaccato ad una molla metallica a spirale.

All’uso del saltaleone ricorse anche il Cavalli (1783) nella proposta del suo sismometro a mercurio (pag. 25) il quale sarebbe stato atto ad indicare eziandìo le scosse sussultorie.

Sorvolando sopra alcuni altri tentativi, che certamente non sono mancati, bisogna giungere fino al 1857, per avere il 1º strumento scientifico, atto a indicare il moto sussultorio dei terremoti. Il Palmieri adoperò anche lui nel suo sismografo elettro-magnetico (pag. 26) un saltaleone, fatto con filo sottile metallico, il quale terminava in basso con una punta di platino a piccola distanza dal mercurio contenuto in una vaschetta metallica, isolata elettricamente dalla colonnina da cui pendeva il saltaleone.

È precisamente questo tipo di sismoscopio che ben più tardi (1882) fu costruito dal Brassart o isolato, o sulla stessa base di altri, destinati alle scosse ondulatorie.

Anche il Cavalleri, per porre in evidenza i moti di sussulto nel suo sismometro (pag 35), si servì d’un saltaleone, ma racchiuso entro un tubo verticale, affinchè non avesse ad allungarsi ed accorciarsi in seguito ad oscillazioni che potesse assumere per scosse ondulatorie, e caricato in basso d’un peso a forma di cilindro. Quest’ultimo, battendo sul braccio corto d’una leva, la faceva girare su di un quadrante senza che potesse tornare indietro, oppure abbassava in modo permanente un cilindretto di sughero entro due guide verticali e graduate. Ed anche qui il Cavalleri espose chiaramente il concetto della massa stazionaria , ritenendo che nel primo movimento dall’alto in basso, o viceversa, della terra, è quest’ultima che si allontana o si avvicina per rispetto al cilindro, il quale per inerzia, rimane fermo.

A rendere più lento il periodo oscillatorio dei saltaleoni, fu ideata dal Gray (1881) una disposizione a leva, la quale compensa le variazioni di tensione della molla a spirale con quelle relative al braccio stesso della leva.

Questa disposizione è stata applicata nel sismografo elettrico a registrazione continua del Cecchi (fig. 22) e così pure nel suo sismografo analizzatore ad un pendolo (fig. 21) e nell’altro a doppio pendolo (fig. 23).

Il Bertelli nel suo ortosismometro (1874) osservava con un microscopio i movimenti d’un peso pendente da una lunga molla a spirale, racchiusa in un tubo verticale; e quando il moto sussultorio diveniva abbastanza sensibile, il peso stesso oscillando verticalmente spostava in modo permanente due indici scorrevoli, che permette- vano di valutare l’escursione massima del pendolo.

Degno di menzione è anche il sismoscopio del Forster di Berna, costituito da una leva orizzontale la quale è bilicata nel suo punto di mezzo, a mo’ del giogo d’una bilancia, ed è caricata ad una sua estremità da una palla munita d’un filo di platino orizzontale. L’equilibrio è ristabilito col sospendere all’altra estremità un saltaleone, gravato in basso da un’altra palla. In queste condizioni, se il suolo s’innalza o si abbassa, s’innalzerà od abbasserà pure, per l’inerzia della palla sospesa al saltaleone, il braccio corrispondente all’altra palla, il cui filo di platino farà contatto elettrico con due laminette metalliche tra le quali è compreso.

Sismoscopî a più saltaleoni.

La prima idea d’utilizzare le oscillazioni di due saltaleoni, per porre meglio in evidenza i moti di sussulto, pare che rimonti al Bertelli nel suo avvisatore sismico a doppio pendolo (1881) già descritto a pag. 44, e nel quale vi è dissincronismo, cioè differenza di periodo d’oscillazione in senso verticale, tra il saltaleone di sopra (a ritmo lento) e quello di sotto (a ritmo rapido).

Poco dopo (1884), il Cecchi adottò un congegno alquanto diverso nel suo microsismografo elettrico a registrazione continua (pag. 49). Infatti egli fissò verticalmente al di sotto d’una palla, sospesa ad un primo robusto saltaleone, una provetta di vetro contenente nel fondo un po’ di mercurio; e su questo veniva a far contatto elettrico la punta inferiore d’un secondo saltaleone, racchiuso nella provetta e pendente dalla stessa palla.

Più recentemente (1895) il Guzzanti costruì un sismoscopio su di un principio quasi identico a quello del Cecchi. Come lo si vede a destra della fig. 7, consiste in una robusta spirale con palla sottostante, dalla quale pende alla sua volta una seconda spiralina. Al di sotto di quest’ultima è appeso un secchietto d’ottone con pallini di piombo e terminante in basso con una punta di platino, la quale viene a trovarsi a piccola distanza da una vaschetta di mercurio fissata alla base dello strumento.

Ancor più sensibile dei precedenti è il mio sismoscopio a doppio effetto per le scosse sussultorie (fig. 18). Sulla base B s’innalza una colonna C la quale termina in alto con un sopporto. Dalla vite di mezzo V pende la spirale m tesa dalla palla P; da quest’ultima poi pende un’altra spiralina m' , di ritmo ancor più rapido, a cui è sospeso un cilindretto p , la cui faccia inferiore è di platino ben terso. Contro questa faccia è destinata a far contatto elettrico la punta di platino i fissa alla parte superiore del peso di piombo P' , alla sua volta sospeso a due spirali M ed M' a ritmo lento, le quali fanno capo alle viti W e W' Infine, dietro il cilindretto p si trova fisso alla colonna C lo specchietto s' , convenientemente inclinato per facilitare la messa punto del sismoscopio.

Sismoscopî d’altri sistemi.

Non sono mancati varî altri principî, ideati per mettere in evidenza il moto sussultorio; e perfino sono stati utilizzati corpi galleggianti in vasi pieni d’acqua. Ma noi sorvoleremo sopra di essi, sia perchè di poca importanza, sia perchè alcuni non furono neppure costruiti.

Meritano, invece, più attenzione varî congegni i quali sono stati ideati dal Gray, dall’Ewing, dal Grablovitz e più recentemente dal Tanakadate, allo scopo di rendere lentissimo il periodo oscillatorio di corpi in senso verticale, e perciò corrispondono in certo qual modo ai pendoli orizzontali (pag. 56). Di qualcuno di tali congegni ci riserbiamo di tener parola nella seconda parte, quando dovremo trattare dei sismografi.