T-*l
voor nauwkeurige bepaling van gewichten
door TNO.
e. In Zuid-Limburg is na de sluiting van de
mijnen de grondwaterstand honderden meters
gestegen. De mijnen zijn letterlijk volgelopen.
Dit is ernstig chemisch verontreinigd water en de
angst bestaat dat dit water de in Zuid-Limburg
liggende bekkens voor de drinkwatervoorziening
zal aantasten. Om tijdig maatregelen te kunnen
nemen is een duidelijk beeld nodig hoe de wa
terstand verandert over het gehele mijngebied.
Staatstoezicht op de mijnen heeft aan ons ge
vraagd of wij hier proefmetingen willen ver
richten met de zwaartekrachtsmeter. Door de
metingen regelmatig te herhalen kan uit de ver
andering van de zwaartekracht de verandering
van de grondwaterstand berekend worden.
f. In Groningen worden grote hoeveelheden
aardgas aan de bodem onttrokken. Dit heeft
aardverzakkingen ten gevolge die mogelijk in
de toekomst schade kunnen veroorzaken. De
massa van het onttrokken gas kan bepaald wor
den met nauwkeurige zwaartekrachtsmetingen
voor en na de exploitatie. Hieruit kunnen dan
weer schattingen gemaakt worden van de bo
demzakkingen.
Zwaartekrachtsmetingen
Er zijn verschillende methoden waarmee men
de zwaartekracht kan meten. We onderscheiden
methoden om de absolute waarde van de zwaar
tekracht te bepalen en methoden om verschil
len in zwaartekracht tussen verschillende pun
ten te bepalen. Daardoor zijn verschillen een
voudiger te meten.
Om de absolute g te bepalen bestaan in principe
twee methoden:
a. Methode van de vrije val
Hierbij laat men een kogeltje of prisma vallen
in een luchtledige buis, en bepaalt de afstand
die het kogeltje gevallen is in een vastgestelde
tijd. Het probleem is dat de valsnelheid zo groot
is dat elke val slechts 1 a 2 sec. duurt. Om g te
bepalen met een nauwkeurigheid van 10—8
moeten de tijd en afstand ook met deze rela
tieve nauwkeurigheid bepaald worden.
b. Slingermethode
De slingertijd T van een slinger is afhankelijk
van de lengte l van de slinger en de zwaarte
kracht g:
Door en T te meten kan men g berekenen.
Het voordeel boven de vrije val methode is dat
men de slinger uren lang kan laten slingeren,
waardoor men T nauwkeurig kan bepalen. Het
nadeel is dat niet nauwkeurig te meten is.
Vroeger was de slingermethode de meest nauw
keurige maar tegenwoordig met de preciese
elektronische tijdmeetinstrumenten en lasers,
geeft de vrije val methode betere resultaten.
Beide methoden stellen echter zulke hoge eisen
aan de techniek dat ze alleen uit te voeren zijn
in zeer gespecialiseerde laboratoria. Slechts op
een stuk of tien plaatsen op aarde worden deze
metingen uitgevoerd. De bekendste zijn: Parijs
(Bureau de Poids et Mesures), Londen, Wash
ington, Potsdam, Leningrad en New Delhy.
Het meten van zwaartekrachtsverschillen baart
veel minder zorgen Ook hier hebben we twee
methoden:
a. Slingermethode
Wanneer men op verschillende plaatsen met de
zelfde slinger de slingertijd T meet kan men het
zwaartekrachtsverschil bepalen zonder de lengte
van de slinger te meten.
T,-,|/LT,-,|/k
dus: Tr'g( T22g2
Als g, bekend is kan men g2 berekenen.
Deze methode is reeds in de 18e eeuw naar
voren gebracht door Bouguer bij de graadme
ting in Peru en is nog steeds in gebruik.
b. Gravimetermethode
Een andere methode om snel en nauwkeurig
zwaartekrachtsverschillen te meten is vooral na
de Tweede Wereldoorlog ontwikkeld. De slin
gertoestellen zijn toen grotendeels verdrongen
door de gravimeters („gravi" komt van gravi
tatie zwaartekracht). Het principe van de
meeste van deze apparaten komt hierop neer
dat een gewicht is opgehangen aan enige veren.
Naarmate de zwaartekracht groter of kleiner is,
zullen deze veren meer of minder uitrekken.
Door de uitrekking te meten op meerdere plaat
sen, heeft men een maat voor de verschillen in
zwaartekracht tussen deze plaatsen.
De gravimeters moeten geijkt worden op punten
met bekend zwaartekrachtsverschil om te weten
hoeveel zwaartekrachtsverschil overeenkomt
met een bepaald verschil in uitrekking van de
veer. Zo'n ijkbasis wordt bepaald met de slin
germethode. De moeilijkheid bij deze methode
is, dat de veranderingen van de uitrekking van
de veer slechts minimaal zijn en men deze sterk
256
