pengukuran gravity

7
PENGUKURAN GRAVITI Pengukuran dan ciri-ciri medan graviti bumi dapat digunakan di dalam penentuan bentuk fizikal bumi. Ianya digunakan dengan gabungan maklumat pengukuran arka bumi, di mana penentuan saiz bumi dapat ditentukan. Graviti yang dimaksudkan dalam konteks geodesi fizikal ialah kuasa hasil daripada gabungan daya tarikan bumi ( gravity jisim bumi ) dan kuasa mengempar ( halaju memusat ) disebabkan oleh putaran bumi yang bertindak ke atas sesuatu jisim yang terletak di permukaan bumi. Nilai graviti sebenarnya dipengaruhi oleh susunan dan taburan jisim seta putaran bumi yang sentiasa berubah-ubah mengikut masa. Nilai purata graviti bumi (g) ialah 980 unit gal di mana 1 gal bersamaan dengan 1cms -2 Pengukuran gravity dapat dibahagikan kepada dua jenis yang utama iaitu Gravity Mutlak dan Gravity Relatif. Salah satu daripada cara-cara pengukuran Gravity Mutlak ialah dengan menggunakan kaedah Sakuma. Graviti ialah daya atau tarikan yang terhasil oleh tarikan universal bumi dan tarikan (centrifugal) mengempar hasil dari putaran bumi. Kekuatan daya tarikan graviti bergantung kepada kedudukan dan masa. Dengan mengukur taburan tarikan graviti dan perubahannya mengikut masa, bentuk dan saiz bumi dapat ditentukan. Pengukuran gravity dilakukan bertujuan untuk: a. Anggar pembinaan di bawah tanah. b. Kaji aktiviti seismik dan gunung berapi. c. Siasat keanjalan dan kekentalan bumi.

Upload: siti-hajar

Post on 28-Jun-2015

536 views

Category:

Documents


7 download

TRANSCRIPT

Page 1: Pengukuran gravity

PENGUKURAN GRAVITI

Pengukuran dan ciri-ciri medan graviti bumi dapat digunakan di dalam penentuan bentuk

fizikal bumi. Ianya digunakan dengan gabungan maklumat pengukuran arka bumi, di mana

penentuan saiz bumi dapat ditentukan.

Graviti yang dimaksudkan dalam konteks geodesi fizikal ialah kuasa hasil daripada gabungan

daya tarikan bumi ( gravity jisim bumi ) dan kuasa mengempar ( halaju memusat ) disebabkan

oleh putaran bumi yang bertindak ke atas sesuatu jisim yang terletak di permukaan bumi.

Nilai graviti sebenarnya dipengaruhi oleh susunan dan taburan jisim seta putaran bumi yang

sentiasa berubah-ubah mengikut masa. Nilai purata graviti bumi (g) ialah 980 unit gal di mana

1 gal bersamaan dengan 1cms-2

Pengukuran gravity dapat dibahagikan kepada dua jenis yang utama iaitu Gravity Mutlak dan

Gravity Relatif. Salah satu daripada cara-cara pengukuran Gravity Mutlak ialah dengan

menggunakan kaedah Sakuma.

Graviti ialah daya atau tarikan yang terhasil oleh tarikan universal bumi dan tarikan (centrifugal)

mengempar hasil dari putaran bumi. Kekuatan daya tarikan graviti bergantung kepada kedudukan

dan masa. Dengan mengukur taburan tarikan graviti dan perubahannya mengikut masa, bentuk

dan saiz bumi dapat ditentukan.

Pengukuran gravity dilakukan bertujuan untuk:

a. Anggar pembinaan di bawah tanah.

b. Kaji aktiviti seismik dan gunung berapi.

c. Siasat keanjalan dan kekentalan bumi.

Tujuan pengukuran medan graviti adalah untuk penentuan geoid tempatan bagi

membolehkan penurunan pengukuran geodetik dari permukaan bumi ke ellipsoid rujukan. Selain

itu ia juga digunakan untuk penentuan pembetulan ortometrik yang digunakan dalam pengukuran

aras jitu supaya ketinggian ortometrik dapat dihitung. Ia juga bleh digunakan untuk carigali bahan

mineral, pengukuran pasang surut bumi, pergerakan kerak bumi dan juga mengesan perubahan

pada pemalar graviti.

HUKUM NEWTON

Page 2: Pengukuran gravity

Mengikut hukum kegravitian semesta yang dikemukakan oleh Newton, wujudnya suatu

daya tarikan di antara objek-objek berjisim dalam alam semesta. Daya tarikan ini dikenali sebagai

daya tarikan gravity. Daya tarikan gravity di antara dua jisim m1 dan m2 yang dipisahkan sejauh

suatu jarak r adalah

a. Berkadar langsung kepada m1 x m2, iaitu F ∞ m1m2

b. Berkadar langsung kepada r², iaitu F ∞ 1/ r²

Daya tarikan graviti F ∞ 1

m1m2

atau F = G m1m2

Formula asas,

F = G m1m2 / r² dimana

F = daya atau tarikan graviti, unit gals

m1m2 = badan atau objek berjisim

r = jarak antara objek

G = Pemalar Graviti Newton

3.1.6.1 PENGUKURAN GRAVITI DI LAPANGAN

Terdapat dua kaedah yang boleh dilakukan bagi pengukuran graviti dilapangan iaitu:

I. Kaedah Absolut ( Graviti Mutlak)

Kaedah ini boleh dilakukan dengan menggunakan alat FG5 Absolute Gravimeter. Ia

ditubuhkan sebagai rujukan bagi kerja-kerja berkaitan gravity dan kajian saintifik. Pada tahun

2003, JUPEM telah mewujudkan stesen rujukan Graviti Mutlak bagi Semenjung Malaysia yang

bertempat di JUPEM Kuala Lumpur, Sabah di Universiti Malaysia Sabah dan Sarawak yang

bertempat di Universiti Malaysia Sarawak. Ia dihasilkan dengan kerjasama dari pakar Jepun

(Univ. of Osaka) dan Geographical Survey Institute (GSI) Japan. Perisian Microsoft MS

DOS 4.0 dan Perisian Pilihan Microsoft FORTRAN Compiler ver.5.0 serta Microsoft

Assembly Language MASM ver. 6.0 telah digunakan didalam kerja- kerja pemprosesan

data.

F = G m1 m2

r 2

r

m1

m2

z

x y

Page 3: Pengukuran gravity

Terdapat lima bacaan yang akan direkod semasa cerapan dilakukan iaitu:

a) Bilangan jatuhan setiap set

b) Sela masa antara jatuhan

c) Bilangan set bagi setiap sesi

d) Sela masa antara set

e) Waktu permulaan sesi

II. Kaedah Relatif

Kaedah ini digunakan untuk membuat pengukuran graviti terrestrial. Pengukuran gravity

terbahagi kepada 3 kelas iaitu Tertib Pertama, Kedua dan Ketiga di mana ia mempunyai

tikaian-tikaian tertentu. Alat yang digunakan untuk menjalankan pengukuran graviti ialah

gravimeter. Model alat gravimeter yang digunakan di JUPEM adalah G888 LaCoste &

Romberg.

KELAS PENGUKURAN GRAVITI RELATIF

1. UKURAN GRAVITI TERTIB PERTAMA

a. Bertujuan untuk mewujudkan Jaringan Graviti Semenanjung Malaysia, Sabah dan

Sarawak sebagai kawalan kerja-kerja graviti dari Tertib Pertama kepada tertib yang lebih

rendah

b. Kejituan yang ditetapkan ialah 30µgal (µ = mikro)

c. Jarak antara stesen adalah antara 20 ke 40km

d. Stesen-stesen yang dipilih merupakan Tanda Aras Piawai (SBM) atau tanda-tanda yang

stabil, kekal dan selamat

e. Bacaan cerapan dibuat secara ulang-alik (reciprocal)

f. 3 bacaan perlu direkodkan ke dalam buku kerjaluar

g. Setiap loop (gelung) perlu mengandungi sekurang-kurangnya 5 stesen atau lebih

Page 4: Pengukuran gravity

h. Terdapat lebih kurang 180 stesen graviti tertib pertama di Semenanjung

Malaysia(termasuk di Thailand & Singapura), 38 di Sarawak, 88 di Sabah dan 8 di Labuan.

2. UKURAN GRAVITI TERTIB KEDUA

a. Bertujuan mendapatkan taburan stesen graviti yang lebih padat untuk tujuan hitungan

pembetulan ortometrik ukuran aras jitu

b. Kejituan yang ditetapkan ialah 50µgal

c. Jarak antara stesen adalah antara 5km bagi kawasan ketinggian < 100m dan setiap 1km

bagi kawasan > 100m dari aras purata laut

d. Stesen-stesen dibuat di atas tanda-tanda aras (BM)

e. Bacaan dibuat secara ulang alik (reciprocal)

110 111 112 113 114 115 116 117 118 119

1

2

3

4

5

6

7

JARING AN STESEN G RAVITI TERTIB PERTAM A D I SABAH & SARAW AK

100 101 102 103 104

JAR IN G AN STESEN G R AVITI TER TIB PER TAM A SEM EN AN JU N G M ALAYSIA

2

3

4

5

6

7

Page 5: Pengukuran gravity

110 111 112 113 114 115 116 117 118 119

JARING AN G RAVITI TERTIB KEDUA SABAH & SARAW AK

1

2

3

4

5

6

7

3. UKURAN GRAVITI TERTIB KETIGA

a. Bertujuan untuk mendapatkan nilai-nilai anomali graviti ´free air´ bagi sesuatu kawasan

b. Kejituan yang ditetapkan ialah antara 100µgal - 150µgal

c. Jarak taburan stesen adalah satu stesen bagi setiap 5km˝

d. Pengukuran Tertib Ketiga juga dikenali sebagai pengukuran peringkat kawasan di mana

ukuran dibuat secara taburan atau dalam lingkungan jarak tertentu (berdasarkan jarak

diameter)

e. Pengukuran dimulakan dan diakhiri di stesen Tertib Pertama atau Tertib Kedua

PERLAKSANAAN PENGUKURAN GRAVITI

Page 6: Pengukuran gravity

Perancangan awal

Persediaan kerjaluar

KerjaluarMemproses Data

Hitungan akhir dan Pelarasan

Hasil / Output disimpan ke dalam Database