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7/24/2019 01 - Introduccin - Historia - Gravedad.pdf
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Mtodos Gravimtricos y MagnticosUniversidad Simn Bolvar
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Los mtodos gravimtricos y magnticos, son mtodos de
fuente natural y ambos se agrupan en los mtodos
potenciales, con ciertas diferencias bsicas entre ellos:
Introduccin
La gravedad es una propiedad inherente de la
masa de los cuerpos.
El estado magntico de la materia depende de
factores tales como campo inducido y/o
orientacin del campo magntico.
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Introduccin
La prospeccin gravimtrica involucra mediciones de lasvariaciones en el campo gravitacional de la tierra.
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En forma simple, busca localizar masas locales de mayor omenor densidad que las formaciones que las rodean,
tratando de conocer los efectos causados por estas en el
campo terrestre.
Introduccin
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No siempre es posible determinar una nica fuente para una
anomala observada.
Introduccin
1 < 2 1 > 2
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La prospeccin gravimtrica es utilizada como una
herramienta de reconocimiento en la exploracin petrolera
Introduccin
Aunque es costosa, sigue
siendo considerablemente
ms econmica que losestudios de prospeccin
ssmica.
No obstante existen muchas
otras reas de aplicacin,
tales como exploracin de
minerales y estudios
arqueolgicos.
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Resea Histrica
(1589) - Galileo GalileiDeja caer desde una torre en
Pisa objetos livianos y pesados
intentando determinar como el
peso afectaba la velocidad a la
que un objeto caa.
(1609) - Johann KeplerTrabajo en el desarrollo de sus
tres leyes de movimiento
planetario.
(1687) Isaac NewtonPostula la ley de gravitacin
universal
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Resea Histrica
(1735 1745) - Pierre BouguerExpediciones al Ecuador de la Real
Academia Francesa. Establece parte de lasrelaciones bsicas gravitacionales:
variacin de la gravedad con la elevacin y
la latitud, atraccin horizontal por montaas
y la densidad de la Tierra
(1817) - Henry KaterIntroduce un pndulo compuesto, con
centros intercambiables de oscilacin y
suspensin
(1890) Roland von EtvsDesarrolla su primera balanza de torsin,
realizando el primer sondeo gravimtrico en
el hielo del Lago Balaton en 1901
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Resea Histrica
(1924) Brazoria County, TexasUn pozo de prueba en el domo de sal, verifico
la interpretacin gravimtrica, convirtindose
en el primer descubrimiento de hidrocarburos
aplicando mtodos geofsicos.
(1922) - Vening MeineszRealiz mediciones de gravedad con un
pndulo a bordo de un submarino, demostr
variaciones de gravedad en varias reas del
ocano
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
(1922)Una balanza de torsin en el campo petrolero
de Spindletop dio inicio a la exploracin
geofsica con fines petroleros
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Resea Histrica
(1928) Se hace extensivo el uso de labalanza de torsin para los sondeos
gravimtricos.
(1929) Se comienzan a utilizar los pndulosporttiles
(1932)Aparecen los primeros gravmetros.Para 1940 comienzan a ser ms estables y
convenientes que las balanzas de torsin, los
pndulos porttiles caen en desuso.
(1939) Aparece el primer gravmetrofuncional LaCoste.
(1980) Se adaptan para estudios areos,marinos y submarinos.
(1983) Introduccin de los estudiossatelitales
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Sir Isaac Newton
(1642 1727)
Philosophiae Naturalis
Principia Mathematica (1687)
Galileo Galilei(1564 1642) Johannes Kepler(1571 1630)
FundamentosLey de gravitacin Universal
Ley de gravitacin universalLeyes de movimiento
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FundamentosLey de gravitacin Universal
"La interaccin gravitatoria entre dos cuerpos puede
expresarse mediante una fuerza directamente
proporcional al producto de las masas de los cuerpos e
inversamente proporcional al cuadrado de la distancia
que los separa."
=
2
No hubo forma de determinar la constante de gravedad
experimentalmente durante la vida de Newton.
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FundamentosConstante Gravitacional
Henry Cavendish (1731-
1810) determino en 1798,mediante el experimento que
lleva su nombre, que la
densidad de la tierra era 5,48
veces la del agua.
Esto condujo en el siglo XIX
a calcular el primer valor de
G que fue de 6,754x10-11
m3kg-1s-2 o N*m2/kg2.
Mediciones ms actuales (Mohr & Taylor, 2005) establecen
el valor de G en 6,674210x10-11m3kg-1s-2o N*m2/kg2
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F= ma =
2
Considerando la Leyes de movimiento y de Gravitacin Universal
propuestas por Newton
es un vector unitario en la direccin de incremento en la coordenada
r, dirigido hacia afuera del centro de la masa de referencia M.
El signo negativo en la ecuacin indica que la fuerza F acta en
direccin opuesta, en direccin de la masa M.
La constante G, la cual convierte la ley fsica en una ecuacin, es la
constante universal de gravedad.
(1) (2)
FundamentosAceleracin de gravedad
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Igualando las ecuaciones (1) y (2) se puede determinar laaceleracin de gravedad:
=
2
Quedando de la forma:
=
2
FundamentosAceleracin de gravedad
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Las unidades de medicin en el SI (SistemaInternacional) es el m/s2, esta unidad es imprctica para
su uso en geofsica.
En el hoy eliminado sistema c.g.s. la unidad deaceleracin era el cm/s2, el cual era llamado gal en
reconocimiento a los aportes de Galileo.
FundamentosAceleracin de gravedad
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Las pequeas variaciones en la aceleracin de gravedad
a causa de las estructuras geolgicas son medidas en
milsimas de esta unidad (mgal).
Actualmente los instrumentos modernos son capaces de
medir diferencias de una millonsima de gal (gal), la que
se ha convertido en la unidad prctica para las
investigaciones gravimtricas.
FundamentosAceleracin de gravedad
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Asignacin 1
(5 ptos)
Investigue:
En que consisti el experimento de Cavendish para
determinar la densidad de la Tierra.
Potencial Gravitacional, que formulas lo rigen, que
implicaciones tiene para los estudios gravimtricos.
ASIGNACIN
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Potencial gravitacional
Forma de la tierra Geoide
Formula para el clculo de la gravedad
Correcciones gravimtricas
Densidades de rocas y minerales
Prxima clase