Natuurkundig tijdschrift voor Nederlandsch?Indie / uitgegeven door de Koninklijke Natuurkundige Vereeniging in Nederl.?Indie.
1 ( R—x)? ( ?) De arbeid door die ontbondene verricht, wanneer een weg — ds doorloopen is, bedraagt: ү E | E d 3 | E | | m Fi x 2er cn MAJ E. 1) di. vmm = (R waarvoor mag worden genomen: R5 FX quy d De totale arbeid is dus: rl-rr XE da: Р, x R3 1 TEST х Қ à es ЕА ee EE E шыг ee] rR =. — h (92—18)? In aanmerking nemende, dat r klein is t. о. у. van А, mag men stellen. Arb. = 2r F; tot welke uitkomst men dadelijk kan geraken door de aan- trekkingskracht der maan gemiddeld gelijk te stellen aan die ` kracht in het middelpunt der aarde en de kleine veranderingen in richting buiten beschouwing te laten. Volgens den heer K. zal de omwentelingssnelheid van een waterdeeltje gedurende eene halve omwenteling toenemen en daar na gedurende een even langen tijd afnemen. De totale omwentelingstijd zal echter gelijk zijn aan die der vaste aardmassa. 125 Stelt men dus de omwentelingssnelheid der vaste aardmassa (aan de oppervlakte en in den equator) gelijk aan V, dan zal de omwentelingssnelheid van de waterdeeltjes varieeren tussehen V+a en V—z. Nu volgt uit het theorema der levende kracht: (V+ zf — (V—ax)?=2 Arb. 4Va=—4r by, War m r? Nu is: VT S o mop D E 24x 3600 9 P1—9 47m waaruit, de vroeger aangenomen. waarden voor aime Mir en A weder invoerende, gevonden wordt x — 0,468 M. De totale afwisseling in snelheid zal dus bedragen 0,956 M. De heer K. geeft op 5200 M. in het uur, hetgeen van het zoo even gevonden bedrag slechts weinig verschilt. De afwijking kan zeer wel een gevolg zijn van het aannemen van eenigszins andere waarden voor de constanten , zoodat het mogelijk is, dat de heer K. de hier aangegeven rekenwijze heeft gevolgd. Bovenstaande berekening is echter geheel onjuist, omdat daarbij uit het oog is verloren, dat men hier te doen heeft met een vraagstuk van relatieve beweging. Dezelfde redenen, die er toe hebben geleid om bij de berekening van de gewichtsver- anderingen, welke de lichamen op aarde ten gevolge van den invloed der maan ondergaan, niet eenvoudig het volle bedrag der maanaantrekking in rekening te brengen, gelden ook hier. - Eene kracht kan er niet toe bijdragen om de aarde in haar geheel naar de maan toe te doen vallen en tegelijkertijd aan de deeltjes der aarde t. o. v. elkander versnellingen meedeelen. - Bij de bovenstaande berekening van den arbeid, had dus be- ` halve de werkelijke aantrekkingskracht der maan F op elk deeltje van de massa één moeten worden aangebracht eene kracht gelijk en tegengesteld aan de aantrekkingskracht door ` de maan uitgeoefend op een in het middelpunt der aarde ge- plaatst deeltje van dezelfde massa. = Doet men dat, dan blijkt dadelijk, dat de beweging niet, zooals de heer K. beweert, gedurende eene halve omwenteling | 9 126 versnellend en daarna gedurende eene halve omwenteling vertragend zal zijn, maar (uitgaande van het verst verwijderde punt) eerst gedurende een kwart omwenteling vertragend, daarna gedurende een even lang tijdsverloop versnellend zal zijn, enz. Ter bepaling van de grootste afwisseling in de snelheid moet men dus in de voorgaande berekening van den arbeid de integraal niet nemen tusschen de grenzen — r en +r, maar tusschen de grenzen o en -+r en bovendien den negatieven arbeid van de traagheidskracht — F, in rekening brengen, welke arbeid gelijk is aan —r Fi. De arbeid zal derhalve zijn: HE y 1 S qudm ol r? (3R—2r) 2 (А-7) SI 2 (R—r)? ET waarvoor benaderenderwijs mag worden gesteld: #4 AR In aanmerking nemende dat R — 60r is, is de arbeid 1 А zo rF, en derhalve 80-maal kleiner dan de door den heer K. gevonden waarde. De afwisseling in snelheid zal dus eveneens 80-maal kleiner zijn en derhalve bedragen niet 0,956 M., maar bijna 12 m. M. (1) (1) Uit een door den Heer Кхосн aan sommige Indische dagbladen van 14 Maart jl, ingezonden stuk zou men geneigd zijn op te maken, dat de Heer K. althans deze fout zelf reeds had ingezien. Hij brengt daarin namelijk het »maximumverschil in snelheid van de vrije aarddeelen” terug van 3200 M. op 50 M. in het uur, d. i. 14 m. M. in de seconde. In den Java-Bode van 1 April beweert echter de Heer K., dat door die _ reductie »het inzicht der zaak, zooals hij dat in zijn geschrift heeft uiteen- „gezet, volstrekt niet wordt aangetast.” De Heer Mercuror heeft derhalve geen overbodig werk verricht, door ook omtrent dit punt den gedachtengang van den Heer К. na te sporen, waar- ` door het hem mogelijk werd, niet alleen de onjuistheid van 's Heeren - K's cijfers te bewijzen, maar tevens het inzicht der zaak, zooals de Heer K. dat in zijn geschrift heeft uiteengezet. juist op de — "is aan te tasten, 127 S Zonderling genoeg schijnt de heer К. , hoewel het hier volgens zijne eigen bewering eene verplaatsing van water langs de oppervlakte der aarde betreft, toch niets van eene ophooping van water te willen weten. Hij roept ten minste ter bepaling van de ver helling van den waterspiegel weder de uitrekking van het water te hulp en zegt, dat die verheffing nu 127-maal grooter zal zijn dan die, welke uit het eerste gedeelte der getijtheorie voortvloeit. Waarschijnlijk heeft hij om tot dat cijfer te geraken de verhouding berekend tusschen de afwisseling in de middelpunt- vliedende kracht, die een gevolg is van de verandering in de omwentelingssnelheid, aan de eene en de verandering in gewicht door de ongelijke maanaantrekking aan de andere zijde. Ik vond althans op die wijze eene verhouding, die slechts weinig ven 127 tot 1 verschilde. Daar nu volgens den heer K. de uitrekking van het water, uit het eerste gedeelte der getij-theorie voortvloeiende, een vloedgolf van 52 с. M. hoogte veroorzaakt, zouden (altijd volgens denzelfden schrijver) de verschillen in omwentelings- snelheid der waterdeeltjes vloedgolven van 127 X 0,52 M. d.i. ongeveer 40 M. hoogte teweegbrengen, indien verschillende weerstanden dat niet beletten. De afwisseling in waterstand, door de uitzetting van het ` water in verband met de ongelijke aantrekking der maan ver- oorzaakt, bedraagt echter, zooals in het begin van dit opstel is aangetoond, Lu m. M. De uitzetting van het water, welke met de afwisseling in omwentelingssnelheid. in | verband staat, zal dus inderdaad bedragen: = Xx 3297 X pu m. M. in plaats van 40 Meters. 40 80 25 $i Het is evenwel duidelijk; dat, indien de stroomsnelheden in het water eenmaal vastgesteld zijn, men de verandering in waterstanden moet bepalen door na te gaan hoeveel water gedurende een zeker tijdsverloop over eene bepaalde uitge- strektheid der zee meer wordt af- dan aangevoerd of omgekeerd. 128 - De bewegingstoestand van het zeewater is t. o. v. de maan (niet ten opzichte van een bepaalde plaats op aarde) een permanente. Daarmede wordt bedoeld , dat in een meridiaanvlak , dat een bepaalden hoek met het meridiaanvlak der maan maakt , de beweging steeds dezelfde is. Tusschen 2 meridiaanvlakken , die bepaalde hoeken met het meridiaanvlak der maan maken, be- vindt zich dus steeds dezelfde hoeveelheid water. Daaruit volgt, dat door alle meridiaanvlakken eene gelijke hoeveelheid water wordt doorgevoerd. Indien dus de gemiddelde diepte der zee _ overal wordt gesteld op 8000 M. en afwisselt tusschen 8000 + x en 8000 — x M., de gemiddelde omwentelingssnelheid gelijk is aan V en afwisselt tusschen V—v en V+ v, dan is: (8000 + x) (Vv) = (8000—2) (V+). Hierboven werd gevonden v — 0,00585 M. Verder is V — 465 M., zoodat gevonden wordt x — 0,101 M. De afwisseling in den waterstand bedraagt derhalve 0,202 M. : Doch bovenstaande beschouwing der kwestie is in hooge mate onvolledig, omdat, indien de waterdeeltjes zich buiten het horizontale vlak verplaatsen, ook de aantrekkingskracht der aarde een arbeid verricht, die dien der maan zeer spoedig overtreft. Immers eene snelheid van 6 m. M., (de grootste, die volgens het voorgaande zou voorkomen) wordt reeds ver- 5 ш. M. , terwijl eene valhoogte van 0,202 M. reeds eene snelheid van ongeveer 2 Meters zou teweegbrengen. Bovendien moet de weerstand, ee de stroomen onder- vinden, in aanmerking worden genomen. ; Daaromtrent wordt alleen opgemerkt, dat die weerstanden kregen door eene valhoogte van ongeveer ` onbeduidend zijn, indien de diepte der zee zeer groot en de SC stroomsnelheid zeer klein is, maar zeer snel toenemen, indien de diepte kleiner en de stroomsnelheid grooter wordt. : Hiermede zal ik de bespreking van de beschouwingen van “7 den heer К. over de getijen in den Oceaan eindigen en nu / 129 nog eenige regels wijden aan diens mededeelingen omtrent het verschijnsel van eb en vloed in den atmosfeer. Ik zal daarbij niet lang stilstaan, omdat het voorgaande zeker reeds voldoende zal zijn om de beschouwingen van den heer K. op hunne juiste waarde te doen schatten. Hetgeen Dr. O. in zijne »Opmerking" omtrent de getijen in den. atmosfeer, meedeelt, heeft ten doel te betoogen, dat het niet als het ware van zelf spreekt, dat die getijen zich moeten openbaren door veranderingen in den barometerstand. Wanneer de aarde geheel omgeven was door water, dat steeds den evenwichtsstand aannam, dan zouden wel op zekere punten door de werking der maan opeenhoopingen van luchtdeeltjes ontstaan ‚ maar daarvan zou aan de oppervlakte der zee niets worden bespeurd, omdat die opeenhooping juist geregeld zou worden door de voorwaarde, dat de druk door den atmosfeer op de oppervlakte der zee uitgeoefend overal dezelfde moest zijn. Tegen die redeneering is niet veel in te brengen en de heer K. is het er dan ook, naar ik meen, mede eens. Evenwel zou een barometer , die niet steeds gelijk met of op eene geringe constante hoogte boven de oppervlakte der zee was ge- plaatst, maar met de vaste aardmassa was verbonden , wel veran- deringen in stand vertoonen , omdat , naar mate de zeespiegel rees of daalde, de hoogte van dien barometer boven den zeespiegel (waar steeds dezelfde luchtdrukking zou heerschen) zou af- of ` toenemen en dus de luchtdrukking grooter of kleiner zou worden. ` Dit is waarschijnlijk de beteekenis van Dr. O's gezegde, dat de rijzing van den barometer bij atmosferischen vloed voor ` een deel daaraan moet worden toegeschreven »dat het kwik ` ` »in den barometer ten gevolge van de opwaartsche beweging ` oder lucht achtereenvolgens de drukking ondervindt van lucht- ` lagen van groetere spankracht.” Voorts heeft Dr. 0. de aandacht gevestigd op een kleine af- SC wisseling van den barometerstand, die daarin haren grond vindt, dat door de werking der maan het soortelijk gericht van het kwik eenige verandering ondergaat. e 150 Die afwisseling is echter, gelijk Dr. O. zelf opmerkt, zoo gering, dat zij niet kan worden waargenomen en daarom waar- schijnlijk niet door Larrace is vermeld. Juist om die reden had Dr. O. de bespreking der bedoelde correctie zonder bezwaar achterwege kunnen laten, doch op welke gronden neemt de heer K. het Dr. O. zoo uiterst kwalijk, dat hij van die nieuwe, onbeduidende correctie heeft melding gemaakt? Is het omdat die correctie nieuw is? Welnu, de heer K. heeft in zijne brochure ook nieuwigheden verkondigd, welke tegelijkertijd onjuistheden zijn, zooals de helling der aardoppervlakte. Is het omdat die correctie zoo klein is? Ook de door den heer K. besproken uitrekking van het zeewater is onwaarneembaar klein is en wordt bovendien door ` hem voorgesteld als zeer belangrijk, ja als de hoofdzaak! De verdere beschouwingen van den heer K. omtrent de getijen in den atmosfeer berusten alle op de vroeger door hem besproken, doch niet bestaande helling van het aardoppervlak en missen reeds daarom elke waarde. Op een curieuse manier beredeneert de heer K., dat al is de maan niet in staat het zeewater tegen de hellende opper- vlakte der aarde op te trekken, haar in dat opzicht met be- trekking tot de lucht geene onoverkomelijke bezwaren in den . weg staan. Sterke luchtstroomen zullen daarvan het gevolg zijn. Indien er geene weerstanden werden ondervonden , dan zouden zij de snelheid van 20 M. in de seconde bereiken , d. i. ongeveer de snelheid van den zwaarsten orkaan. De heer K. is van oordeel, dat in die door hem ontdekte maanwinden de voornaamste verklaring moet worden gezocht van de passaatwinden, wellicht ook van sommige licht-, electri- sche en stormverschijnselen . | Aan astronomen en meteorologen, ja zelfs aan de medicien - physiologen meent hij een nieuw veld van onderzoek te hebben _ geopend. 151 Wat een mensch zich al illusies kan maken? Ik zal aan mijne critiek geene algemeene conclusie toevoegen. Het is, dunkt mij, onnoodig. Bovendien ben ik bevreesd, daartoe overgaande, den heer K. gelegenheid te geven mij van letterdieverij te beschuldigen. ` Er komen namelijk in de brochure vele aan Dr. О. geadresseerde uitdrukkingen voor als: »bajert van wanbegrippen ," » chaotisch brein," »afgestompte distinctie? en dergelijke fraaie gezegden meer, welke met zooveel recht aan den afzender zouden kunnen worden geretourneerd, dat ik misschien in de verzoeking zou komen er eenigen van over te nemen. | | Daarom zal ik liever eindigen met een kort en openlijk - plagiaat te plegen’, door de slotwoorden van den heer K. aan te halen: | »Wie ееп wetenschappelijken rang te rechtvaardigen heeft, »en zich door het te goede geloof, dat in hem gesteld wordt, »laat verleiden tot vergrijpen tegen de wetenschap, wordt een »suspect geleerde.” Wie ooren heeft om te hooren, die hoore! Batavia, Januari 1885. OVER DE AARBEVINGS-WAARNEMINGEN IN JAPAN DOOR JOHN MILNE (*) VERTAALD DOOR P. VAN DIJK. ‚ Tot de merkwaardigste natuurverschijnselen, die in Japan de aandacht der vreemdelingen trekken, behooren de aard- bevingen. Het was in 1876, dat ik voor 't eerst aan deze verstoringen van den bodem mijn aandacht wijdde. Alhoewel de gelegen- heden om waarnemingen te doen gedurende de eerste twee jaren veelvuldig waren, werd toen nog weinig beproefd om nieuwe uitkomsten te verkrijgen. Dit lag gedeeltelijk daaraan, dat de gebezigde instrumenten tot waarneming, alhoewel geheel gelijk aan die, waarvan men in andere landen gebruik maakt, te onvolledig waren om iets anders op te leveren dan betrekkelijke resultaten. Van die instrumenten zal ik ver- melden : 1°. de slingers, die in beweging gebracht hunne slingeringen - . door middel van een potlood of van een wijzer op een daartoe ingericht oppervlak afteekenen. (* Recherches sur les tremblements de terre au Japon par Јонх Mu sg. Professeur des Mines et de Géologie au Collége Impérial des Ingénieurs à Tokio (Japon), Secrétaire de la Société de Sismologie du Japon, etc., etc., etc. . Spécialement imprimé pour le Congrés Géologique de Berlin. — Yokohama, Imprimerie de »!’Echo du Japon." 155 . 2e, Bakken gevuld met verschillende vloeistoffen, waarvan men gehoopt had aanwijzingen te verkrijgen door de sporen die het in slingering edn vocht op de wanden dier vaten- - zou achterlaten. 9*. Omgebogen buizen met kwik , in verschillende richtingen ge- plaatst. De slingeringen van het kwik werden opgeteekend door een wijzer, die met een draad aan een drijver verbonden was. 4*. Spiraalveeren, door een gewicht gespannen, tot aan- wijzing der verticale bewegingen. 5*. Staafjes en andere vaste lichamen, die door een schok van aardbeving weg- of omgeworpen konden worden. In een woord allerlei instrumenten van verschillenden vorm werden aangewend, waarvan ik toen niet de minste kennis had. Te Tokio werden drie slingers gebruikt van 50 tot 40 - voet lengte , elk een gewicht van 80 ponden dragende. Audere slingers waren slechts enkele duimen lang. Op zekeren tijd hezat ik tien seismographische slingers, die geheel aan elkander gelijk waren. Bij een of twee gelegenheden, na hevige schok- ken, bevond ik dat allen slingerden, maar dat de slingeringen plaats hadden volgens verschillende azimuthen. Deze uitkomsten waren al even onbevredigend als die, welke met andere eenvoudige instrumenten werden verkregen. Zoo heeft men S dan ook na eene aardbeving meermalen ondervonden, dat een _ reeks staafjes, die omgeworpen waren, in plaats van alle dezelfde richting aan te wijzen, in hunne zandbeddingen ver- _ spreid lagen volgens alle richtingen van het compas. t De conclusie, waartoe ik door talrijke waarnemingen gekomen ` ‘ben, is dat eenvoudige instrumenten, zooals de vermelde, _ beschouwd moeten worden als Seismoscopen, die door hunne beweging eenvoudig aanwijzen, dat cr een rustverstoring in ` ‘den bodem heeft plaats gehad, maar dat zij in geen geval _ | als Seismogra fen te beschouwen zijn. Om een denkbeeld te geven van de soort van proeven en van den tijd, dien ik er aan besteed heb, moet ik mijne lezers verwijzen naar de bijdragen der ee т ee in Japan, 154 Het vraagstuk, zoo als het te dier tijde ter oplossing gesteld werd door hen, die zich met het ontwerpen van seismografen bezig hielden, bestond in het vinden van een steunpunt of van een vast punt, dat gedurende eene aardbeving in rust bleef. Kon zoodanig punt gevonden worden, dan zou men, door zich van dat punt als steunpunt te bedienen, van een daaraan verbonden bewegelijken indicateur een diagram kunnen verkrijgen van de werkelijke beweging van den bodem. Zonder in bijzonderheden te treden omtrent de veelvuldige proeven in die richting gedaan, bijzonderheden, die men in de werken der Seismologische Vereeniging vinden kan, zal ik alleen zeggen, dat dergelijke vaste steunpunten gevonden zijn en dat verschillende seismografen zijn uitgevonden, waarbij van zoodanig punt gebruik wordt gemaakt. Al deze instrumenten schrijven hun merk hetzij op een vast oppervlak, zooals een berookte glazen plaat, hetzij op een oppervlak, dat bij het begin van een aardbeving in beweging wordt gebracht. De juistheid dezer aanwijzingen is meermalen beproefd geworden door middel van kunstmatig aangebrachte schokken ; b. v. een seismograaf werd op een tafel geplaatst, die, laat ons zeggen, gedurende één minuut in schudding werd gehou- den, en van deze beweging werd een diagram verkregen. Dit diagram werd vergeleken met een tweede diagram van dezelfde bewegingen, opgeteekend door een hefboom of een ‘indicateur, die een werkelijk onbeweeglijk punt in den muur tot steunpunt had. De uitkomst was dat beide diagrammen bijna volkomen overeenstemden. p grond van deze en van andere proeven kan ik verzekeren dat de thans in Japan gebruikte seismografen, behoudens een gering verlies wegens wrijving, de bewegingen der aarde in WE hare trillingen zoowel wat amplitude als intensiteit betreft nauwkeurig registreeren. De tracées zijn kwantitatief nie kwalitatief, 155 Bij het nemen dezer proeven ben ik door een groot aantal medewerkers, over geheel Japan verspreid, bijgestaan gewor- den. Mijne eigene instrumenten zijn aan de volgende plaatsen verstrekt geworden. 1% Nagasaki, 550 geogr. mijlen W. Z. W. van Tokio. 2°. Kobe, 240 » Z. W. » 5°. Yokohama 15 » Z. Z. W. » 4*. Chiba 17 » Z. Ө. » Dr, Kisaradzu 15 » Le Zs. Ө. » 6°. Kamaishi 120 » N. N. 0. » 7*. Sapporo - 450 » N. 0. » 8°. Tokio. Hier heb ik de waarnemingen zelf gedaan, mij bedienende niet alleen van de oude instrumenten, waaraan ik gewoon was, maar ook van alle nieuwe. Ik moet hier nog bijvoegen, dat verschillende seismometers in verschillende deelen van de hoofdplaats door vrienden worden waargenomen. Behalve van hen, die met behulp van deze instrumenten obser- veeren, ontvang ik nog van 46 vaste correspondenten, die over geheel Japan verspreid zijn, elke week aanteekeningen omtrent waargenomen aardbevingen. Bovendien heb ik een groot aantal gelegenheids-correspondenten. - Nog ben ik voorde goede regeling van dit werk veel dank verschuldigd aan de ambtenaren van de Keizerlijke Ingenieurs- school, aan die van het Departement der Telegraphie, die mij de meest mogelijke hulp verleenen tot het seinen van den tijd door het geheele land, voorts aan het Geologisch Genootschap ` ` te London, dat de fondsen van Wollaston te mijner beschik- king heeft gesteld, en boven alles aan de British Association, die mij gedurende de laatste jaren met een goede som geld ` _ is te hulp gekomen, zonder welke huit ik slechts weinig tot ` stand zou hebben gebracht. S Na deze inleiding ga ik over tot een vluchtige opsomming ` der uitkomsten, die ik in Japan verkregen heb. | 156 AARD DER AARDBEVINGEN. 3 1°. Een typische aardbeving bestaat uit drie deelen. E a. de voorafgaande of inleidende schudding ; b. een schok, en d c. de eindtrillingen; gedurende deze trillingen kan een tweede en derde schok plaats hebben. m 2°. Een gewone aardbeving bestaat uit voorafgaande schud- = dingen gevolgd door onregelmatige trillingen. E 5°. De schuddingen duren gewoonlijk één minuut en _ bedragen gewoonlijk 5 of 6 per seconde. Het is zeer waar- schijnlijk , dat ze nog door bewegingen worden voorafgegaan, die door de kleinheid harer uitwijking door onze instrumenten niet worden aangeduid. De schok bezit eene uitwijking van verscheidene millimeters, te Tokio gewoonlijk ten getale van VB CTS punt van het oppervlak der aarde gedurende een schok worden — afgeleid. De laatste bedraagt gewoonlijk van 100 tot 500 milimeter per seconde. Wanneer het laatste wordt bereikt kunnen gemetselde schoorsteenen omgeworpen worden. #. De eindtrillingen zijn in den regel uiterst onregelma van uitwijking, duur en richting. Gewoonlijk bedraagt hei aantal trillingen van 2 tot 4 per seconde, waarvan de uitwijking 2 à 5 milimeters niet te boven gaat: Daar de bodem allengs tot rust komt, gebeurt het meestal, dat de periode der trillingen allengs in lengte toeneemt, totdat de beweging der aarde zoo langzaam wordt, dat- beweging in verband tot de wrijving van het instrument , niet meer door de seismometers wordt aangewezen. Ik heb van die bewegingen waargenomen , toen zij 2 tot 5 seconden vereischten voor een enkele trilling. Wij voelen deze be- wegingen niet, evenmin als de voorafgaande trillingen, omdat zij te langzaam zijn. Ik heb ze meermalen opgemerkt, la nadat de seismograaf had opgehouden te werken en geen 157 de minste schudding meer werd gevoeld. Zij waren alleen merkbaar aan de langzame, onregelmatige beweging van de luchtbel van een zeer gevoelig niveau. Ik overtuigde mij, dat deze bewegingen in het waterpas niet het gevolg waren van de inertie der vloeistof. Wij hebben alzoo bevonden, dat sommige aardbevingen door . ons gevoeld worden, terwijl anderen onvoelbaar voor ons zijn. Bij het begin eener aardbeving zijn de trillingen, die elkaar snel opvolgen, niet voelbaar omdat hun uitwijking te gering is, terwijl die aan het einde der beweging eveneens niet gevoeld worden omdat hun periode te lang is. In dit opzicht levert eene aardbeving een overeenkomstig verschijnsel op als het zonnespectrum. : 5°. Ofschoon wij bij een gewone aardbeving de trillingen met eene uitwijking van enkele millimeters niet voelen, zoo heeft dezelfde onrust dikwijls veel krachtiger uitwerking op ons gevoel, wanneer zij boven in een hoog gebouw wordt onder- vonden. i De meeste mijner metingen zijn geschied op den kop van een paal, die tot het niveau van den grond was ingeslagen. Enkele zijn genomen op gemetselde voetstukken, die voor dit doel werden opgericht. 6°. Te Tokio is de onrust van den hódim altijd grooter in SE de valleien en vlakten, dan boven’ op verhevenheden en heuvels, die er zich 50 tot 100 voet boven verheffen. Zelfs in de vlakte is de —— der verschillende punten zeer ongelijk. Sedert verscheidene jaren heb ik een aantal seismografen ` — zoowel op de heuvels als in de vlakte in de naaste omgeving ' mijner woning geplaatst. Ik heb ze gelijkvloers en ook in de _ hoogere verdiepingen aangewend van huizen van uiteenloopende ` constructie. Als voorbeelden van waarnemingen, die tot de — vermelde resultaten hebben geleid, mogen de volgende dienen ` met 5 onderling gelijke seismografen verkregen, die op dezelfde — wijze in den omtrek mijner woning waren opgesteld. De drie _ | : те driehoek van circa 800 voet zijde. De stations zijn onderling sterke elektrische stroom naar de drie stations gevoerd , waar- EC tijd te meten van elke trilling op het terrein, waar de stations stations onveranderlijk verschillende diagrammen opleveren, — | aan station No. 1 een overeenkomstig gebouw overeind zou blijven. ` Drie waarnemers, op die drie stations geplaatst, zouden van . dezelfde aardbeving onderling verschillende rapporten indienen, ` wordt verkregen door de resultante te bepalen uit de twee ` der richting kan verkregen worden door gebruik te maken die het diagram op een vaste plaat schrijft. Bij gewone aard- | smalle ellipsen, waarvan de lengte der assen overeenkomt. 158 punten van opstelling zijn die der hoeken van een gelijkzijdigen 3 telegraphisch verbonden.. Bij mij aan huis is een kleine slinger 3 opgesteld die, door het begin der aardbeving van zijn stop 1 bevrijd, begint te slingeren en bij elke slingering in aanra- — king komt met kwik. Bij zijn eersten doorgang wordt een E door gelijktijdig de wagentjes in vrijheid worden gesteld, die — de berookte glasplaten dragen, waarop in elk station door den ` wijzer van den seismograaf het diagram der aardbeving wordt = E afgeteekend. Bij elke opvolgende slingering wordt door middel — eener bijzondere inrichting op elk der drie platen een merk — - geschreven. De slinger wordt in vrijheid gesteld door middel ` E van een elektromagneet, die verbonden is aan een zeer - gevoelige seismoskoop en met eene batterij. Als een tracé ver- — | kregen is, wordt de plaat vernist en gephotographeerd. d Door middel dezer opstelling is het zeer gemakkelijk den. A gelegen zijn. De algemeene uitkomst is, dat de verschillende hetzij de seismografen op hun plaats blijven , hetzij dat zij a beurtelings verwisseld worden. Die van station No. 2 is steeds _ de grootste. Op dat punt zou een huis kunnen instorten, terwijl zoowel wat de sterkte als wat duur en richting betreft. ` De richting der verschillende trillingen eener aardbeving A componenten die de diagrammen opleveren. Directe aflezing ` van instrumenten, die van slechts een indicateur zijn voorzien Iu ERA. A О bevingen vindt men de bewegingen gewoonlijk begrepen binnen 139 Meestal echter zijn de bewegingen op de verschillende plaatsen niet aan elkaar gelijk en verkrijgt men behalve elliptische bewe- gingen ook spiraalvormige en een verscheidenheid van de meest samengestelde krommingen en kronkelingen in alle azimuthen. Het eenige geval, waarin de richting van voortplanting eener aardbeving met de richting der schudding overeenkomt, schijnt dat te zijn, waarbij een bepaalde schok plaats heeft, die voorwerpen omverwerpt. 7°. De beweging van de aarde gedurende een schok is het grootst en snelst in de richting van den oorsprong der aardbeving, met uitzondering van het geval eener verwoestende aardbeving, waarbij het niet mogelijk is de beweging te registreeren. Dit is het tegenovjrgestelde van hetgeen men zou verwachten. 8°. Behalve bij de heftigste aardbevingen wordt geen vertikale beweging aangetoond. Wordt zij echter waargenomen, dan is haar bedrag onbeduidend, zelden 1 millimeter te boven gaande. 9°. Wat de snelheid van voortplanting eener aardbeving betreft, zoo ben ik slechts in staat zeer algemeene uitkomsten ` te vermelden en zulks niettegenstaande mij door den Gouver- nements Telegraafdienst eene hulp verleend werd, die minstens gelijk te stellen is met die, welke in andere landen aan de waarnemers wordt verleend. De groote moeielijkheid bestaat in de keus van een zelfde element eener aardbeving, en aange- zien elke schudding een minuut en zelfs langer aanhoudt, zoo is: de aanleiding van fouten in de tijdsbepaling binnen den duur van elke schudding te groot om te worden verwaarloosd. Het eenige middel om deze moeilijkheid te boven te komen bestaat daarin, dat een enkele uitwijking opgemerkt en gekozen ` wordt, die in alle diagrammen te herkennen is en van dit ` element den tijd te vergelijken. Deze methode wordt tegenwoordig in Japan in praktijk gebracht. d De daardoor tot heden verkregen uitkomsten zijn de volgende: : a. Verschillende aardbevingen doorloopen denzelfden afstand 140 met zeer ongelijke snelheden, die van eenige honderden tot eenige duizenden voeten per seconde uiteenloopen. b. Naarmate eene aardbeving zich verder van den oorsprong verwijdert, vermindert hare snelheid van voortplanting. 10°. De kracht (intensteit) eener aardbeving wordt veelal beschouwd evenredig te zijn aan de uitgestrektheid der rust- verstoring. De ondervinding heeft echter aangetoond, dat menige vernielende schok zich slechts over een kleine uitge- strektheid deed gevoelen, terwijl de zwakke schuddingen, maar van langen duur, veelal een zeer groot oppervlak in beweging brengen. Bij andere gelegenheden werd bevonden, dat een hevige schok haar vernielend karakter niet zoozeer ontleende aan de hoegrootheid der uitwijking (amplitude) maar veeleer aan de kortheid der periode van golving. Laat ons aannemen, dat met de intensiteit eener aardbeving haar vernielend vermogen wordt bedoeld, zoo beschouwen wij deze als evenredig met de grootste versnelling, welke aan eene lichaam door den schok wordt medegedeeld. Deze waarde kan uit de gegevens der diagrammen in mil- limeters per seconde worden berekend en uitgedrukt. Aannemende, dat de beweging harmonisch is, zoo wordt dit maximum der versnelling volgenderwijs verkregen. Zij a = de maximum-uitwijking of de helft eener halve slingering: ~ p = de periode eener geheele slingering; | V = maximum-versnelling : A — maximum der snelheid ; 4 na alsdan is: V— en A= = р y? i ө ar а Siow ама. van de arc die op snel voortbewogen platen verkregen zijn, kan men dus de maximum-versnelling afleiden, zonder eenige veronderstelling te maken omtrent den aard der beweging. = 141 Uit de proeven op verschillende plaatsen met dynamietmijnen genomen, is bevonden, dat de intensiteit der beroering met den afstand volgens eene bepaalde wet afneemt. Uit die proeven, dikwijls door mij in persoon genomen, laat zich een wet afleiden, die leert dat de intensiteit bij benadering in een bepaalde eenheid kan worden uitgedrukt, wanneer wij waar- nemingen bezitten van verschillende stations, die binnen den bewogen kring gelegen zijn. Het maximum der versnelling, dat men berekent uit den val van lichamen van bekende afmetingen of uit het neerwerpen van lichamen van bekende hoogte komt niet overeen met de uitkomst, door middel der diagrammen verkregen. De reden schijnt hierin gelegen te zijn, dat, voor en aleer een lichaam door schudding wordt omgeworpen, het gewoonlijk eerst in schommeling gebracht wordt, terwijl de val van een lichaam van een verheven voetstuk gedeeltelijk het gevolg is van de veerkracht van dat voetstuk. | Voor het geval van een enkelen plotselingen schok kan de eerste methode (berekening uit den val) nauwkeurig zijn. KUNSTMATIGE AARDBEVINGEN, Menigvuldige proeven zijn genomen omtrent kunstmatige beroeringen van den bodem. Zij bestonden voornamelijk in het doen vallen van een zwaar gewicht (1 ton) van een groote hoogte (vijf en dertig voet), of in ontploffingen van kruid of dynamietladingen. In het geheel werden 8 à 9 proeven door mij So die elk ver- scheiden weken voorbereiding vorderden. | De trillingen die er door onstonden werden door verschillende instrumenten geregistreerd. : Gewoonlijk werd aan elk station gebruik gemaakt van twee samengestelde seismografen. | | Een deel van het instrument diende om de normale trillingen, namelijk die in de richting tusschen het station en de шо, .. van de normale. = kelijken schok, maar schijnt veroorzaakt te worden door een. stralend golvende beweging. Noch de horizontale noch de ver- ` NS Ж! . evenredig aan den afstand tot den oorsprong. het snelst bij het begin der beroering. uo maar de zijde van den oorsprong der beweging. 5 € die door middel van сити kan worden waar _ genomen: geregistreerd zijn geworden, hebben ons in staat gesteld om ` = us te berekenen waarop de ontploffing had plaats gehad. 142 op te teekenen, het andere gedeelte, rechthoekig op het eerste, diende tot het registreeren der dwars- (transversaal-) trillingen. Een door kwik gaande slinger deelde aan elk diagram de _ tijdsindeeling mede. De verkregen uitkomsten zijn de volgende: E 1°. Dat de twee reeksen trillingen (normale en transversale) | graphisch gescheiden knnnen worden. 3 2°. Deze twee soorten trillingen hebben verschillende — snelheden. Bij een reeks van proeven in weeke aarde (gedroogd _ slijk) hadden de normale slingeringen 458 voet snelheid en de | transversale 557 voet per seconde. 5°. De snelheid was afhankelijk van de inten van — den schok. Naarmate meer dynamiet gebruikt werd was de _ snelheid grooter. 4° Naarmate de beroering verder uitstraalde nam de snelheid ` van voortplanting af. 5°. De eene reeks van trillingen dooft eerder uit dan de andere. 6% Van de dwarstrillingen is de periode langzamer dan 7. De lengte der normaal-trillingen is nagenoeg omgekeerd . 8°. De periode der normale trilling is niet constant. Zij is- 3$. “De grootste beweging eener normale trilling heeft plaats 10°. De verticale beweging is niet het gevolg van een wer- ticale bewegingen . zooals die aan de verschillende stations ` . Elke ontploffing doet een elektrischen aardstroom ont 12e, Eene schudding, die op n top van een kleines Se" 145 gevoeld wordt, wordt door eene diepe geul in hare voortplan- ting gestuit. De dwarstrillingen echter kunnen nog tot eenigen afstand buiten den greppel worden waargenomen. Twee zeer dicht bij elkander gelegen punten b. v. op slechts een meter onderlingen afstand zullen niet gelijk trillen. - De proeven, die tot deze uitkomsten geleid hebben, vereischen nadere bevestiging. GEVOLGTREKKINGEN UIT DE PROEVEN AANGAANDE AARDBEVINGEN. Door de wiskunde is aangetoond, dat een stoot in een veer- krachtig lichaam twee reeksen van bewegingen doet ontstaan, bekend onder de benamingen уап normaal- en transversaal- - trillingen. Volgens Poisson zouden deze twee reeksen zich voortplanten met snelheden, die tot elkaar in reden staan als ` VK 5:1. Sedert is echter uitgemaakt, dat de theorie van Poisson niet volkomen juist is, en dat, wil men die verhou- : ding voor verschillende lichamen bepalen, rekening gehouden moet worden met den modul van veerkracht, die bij de proef zelve bepaald wordt. Door cylinders van verschillende gesteenten aan drukking en aan wringing te onderwerpen, zijn de Heer Gray en ik er toe gekomen er de modulen van te bepalen en er de snelheden ` uit te berekenen. De volgende tabel bevat de uitkomsten hiervan. Snelheid der normale Snelheid der trans- eee” enr. od ergg ав ois ge ка reeksen m tril- Graniet. : . | 39. X I0 1210 KME 1,80 Marmer. . . .| 5381 X 10% | 208 x 10° 1,85 Tot . . . ` Zaang е 209 x 10% 1,56 Kleisteen: -< 1-348- X 108+ | 2042 10* 57 Schiefer (Lei). .| 451 х 105 | 286 х 105 1,58 144 7 FUENTE Г. Marrer heeft uit zijne proeven omtrent de samendrukbaarheid — van massieve kuben derzelfde gesteenten den gemiddelden modul — van veerkracht afgeleid, en uitgemaakt, dat 7/8 van de snel- 1 heid van voortplanting der golfbeweging verloren gaat ten _ gevolge der ongelijkslachtigheid der rotsmassa’s, zooals ze in — de natuur voorkomen. Om overeenkomstige redenen kunnen 3 ook de uitkomsten van onze proeven, ofschoon van waarde uit E een theoretisch oogpunt, niet geheel in overeenstemming E R met de werkelijkheid , omdat de steenen, waarmeé wij proeven - - namen, nagenoeg homogeen waren, terwijl in de natuur — rotsen worden aangetroffen, die min of meer gescheurd en — verschillend van samenstelling zijn. | BEMERKINGEN OMTRENT DE GEBOUWEN. 1°. Te Tokio wordt een groot aantal gemetselde gebouwen aangetroffen, die volkomen aan elkaar gelijk zijn, die allen nagenoeg van ееп zelfde tijdvak dagteekenen, en die _ Straten vormen, welke elkaar onder nagenoeg rechte hoeken kruisen. ® Eene reeks dezer straten loopt evenwijdig aan de richting van de meeste aardbevingen die te Tokio gevoeld worden. Deze gebouwen zijn het ergste gescheurd. = 95 De portalen waarvan de steunbogen spits (à angle aigu). zijn, zijn erger gescheurd, dan die met of meer gebogene of : ronde gewelven. E . S. De gemetselde schoorsteenen, die tot de houten basinal . behooren, mogen niet verbonden zijn met het timmerwerk, omdat ze anders uit gebrek aan synchronisme tusschen het. metsel-en timmerwerk eerder gevaar loopen om omgeworpen _ te worden, zooals trouwens door de bouwvallen der aardbeving van 22 Februari 1880 duidelijk bewezen is. | = 4* Hooge daken met steile helling verliezen hunne pannen eerder dan lage vlakke daken. à 5°, De scheuren in het metselwerk zullen zich gedurende | 145 eene aardbeving bij herhaling kunnen openen en sluiten ten gevolge van de ongelijke beweging van den bodem aan de twee zijden van de scheur. Andere scheuren zullen in lengte toenemen. 6°. Een gemetseld portaal zal zich tijdens eene aardbeving op de ontmoeting harer steunbogen kunnen openen en sluiten zonder eenige schade te ondergaan. 7°. Eene woning van de Japansche type, dat is licht van constructie en los op den bodem geplaatst, zal aan elke bescha- diging ontsnappen, terwijl de gebouwen, die op Europeesche wijze door diepe fundeeringen met den bodem verbonden zijn, zeer veel te lijden hehben. Ik ben op het oogenblik bezig proeven te nemen met een huis dat op kanonkogels rust. Uit de aanwijzingen der in ~ dat huis geplaatste seismometers kan ik besluiten , dat, ofschoon. er bij den aanvang eener aardbeving een lichte beweging valt waar te nemen, het vernielend element van den schok geen sporen nalaat. Dit heeft, wel te verstaan, alleen betrekking op de horizontale beweging. Eene dergelijke constructie heeft alleen ten doel het effect eener aardbeving te verminderen, door zooveel mogelijk de schudding van het gebouw ten gevolge van de horizontale beweging te elimineeren, en dit doel is op bevredigende wijze bereikt. “у OVER DE PERIODICITEIT DER AARDBEVINGEN, EN HAAR VERBAND MET ANDERE NATUURVERSCHIJNSELS. ` De bouwstoffen, die in Japan aan de navorschers der oor- 7 zaken van de periodiciteit der aardbeving en van haar verband ` ` tot andere natuurverschijnselen ten dienste hebben gestaan, zijn waarschijnlijk menigvuldiger dan die, waarover de onder- zoekers in Europa of Amerika konden beschikken. _ m Een der eerste waarnemers van de groote aardbevingen in | Japan is Dr. Ермохо Naumann geweest. De aardbevingen van ` den jongsten tijd, waarvan slechts een of twee vernielend zijn oy volgens mijn overtuiging uit den oceaan toegezonden. Dr. NAUMANN N geweest, zijn allereerst bestudeerd door Ма. E. KwmriwG en _ samenstellen die van 500 jaren у. С. tot op onzen tijd reikt. schijnt hij zekere overeenstemming gevonden te hebben; maar de aardbevingen staan in geenerlei verband tot de andere rialen belangrijk en leerrijk. Sedert 1875 zijn wij in het instrumenten. Uit alle voorname steden van Japan hebben wij gouvernements ambtenaren. Ten einde een denkbeeld te geven van _ die mij in staat hebben gesteld om van 587 aardbevingen, die E ‚ uU Sees vervolgens door professor W. S. Снарілх. Zelf heb ik met 3 anderen veel tijd gewijd aan dergelijke navorschingen. Als — een voorbeeld van den aard der gegevens, die ik voor de studie 4 der vermelde twee klassen van aardbevingen ter beschikking 4 heb gehad, vermeld ik 67 werken, allen over het onderwerp _ handelende, die mij uit alle oorden van Japan zijn toegezonden. Zeven er van zijn eenvoudige kalenders der waargenomen aardbevingen, terwijl 24 monographién zijn. Met dergelijke — bouwstoffen tot basis heb ik een chronologische lijst kunnen — Zij geeft 566 vernielende aardbevingen aan, waarvan er 188 in den zomer en 165 gedurende den winter plaats hadden. Men gelieve wel op te merken, dat dit tegensteld is aan den — gewoonlijk aangenomen regel. Door een enkel seismisch gebied, — zooals dat van Kioto, dat 1200 jaren omvat, te kiezen, neem ik — eene zeer merkbare vermindering in de seismische uiting waar. — Sommige vernielende schokken hebben hun oorsprong op —_ het vaste land, maar een veel grooter aantal worden ons _ zoekt verband tusschen de aardbevingen en andere natuurver- E schijnsels, als vulkanische uitbarstingen, de periodiciteit der — zonnevlekken en der vallende sterren, enz. Bij deze laatste verschijnselen. Omtrent de jongste aardbevingen zijn de verzamelde atd bezit der automatische waarnemingen van een van PALWIERIS bijzondere mededeelingen ontvangen door bemiddeling van deze correspondentie maak ik hier melding van de ontvangst — van meer dan 1500 brieven van October 1881 tot October 1885. 147 gedurende die periode alleen in het Noorden van Japan zijn waargenomen, bij — op de "uus de punten van oorsprong aan te wijzen. Evenals door den Heer E. Knırrıns is geschied, is ook door professor W. S. Crarrin duidelijk aangetoond, dat de aardbe- vingen, die hij heeft kunnen waarnemen, in geenerlei betrekking staan tot de maanstanden, zooals dit b. v. door den Heer ` PznnEY opgemerkt is. De Heer Kane heeft bovendien aangetoond, dat de jongste aardbevingen in geenerlei verband staan tot de meteorologische verschijnselen. Evenmin waren die aardbevingen aan bepaalde uren gebonden. Ik wensch hier te doen opmerken, dat de wetten betreffende de aardbevingen in Europa en de door mij besproken ver- schijnselen, voor zoo ver ik kan nagaan, op zwakke gegevens berusten en dat de uitzonderingen op den regel in de meeste gevallen even talrijk zijn als de waarnemingen, die den regel bevestigen. Men verzekert b. v. gewoonlijk, dat de aardbe- vingen menigvuldiger zijn, wanneer de maan zich in of nabij het perigeum dan nabij het apogeum bevindt. Wanneer wij echter nagaan op welke feiten deze wet berust, zoo bevinden wij dat Perrey door de verzameling der gegevens, gedurende het tijdvak 1845 tot 1872, 5290 schokken heeft opgeteekend bij den maanstand in het perigeum en 5015 bij den maan- stand in het apogeum. Hetzelfde is het geval met tal van zoogenaamde er reg wetten en wij moeten steeds er aan herinneren, dat er slechts ` een zeer klein verschil bestaat tusschen het aantal, dat bij zekere - bepaalde periode en hetgeen. bij het daar tegenovergestelde ` behoort, terwijl in vele andere oorden, zooals b. v. in Japan, vele wetten die in Europa zijn aangenomen , juist omgekeerd zijn. Door het doen van dergelijke nasporingen is zeer veel, tijd verbruikt tot het verkrijgen eener zeer magere uitkomst; raad- - pleegt men echter het groote aantal waarnemingen , die. met behulp van automatische werktuigen zijn verkregen. 200 blijkt = het, dat de aardbevingen in Japan onverschillig op alle шеп — 152 e d Ss SEET Ti E EE E EE 148 van den dag plaats vinden; zij staan in geenerlei betrekking ` noch tot de veranderingen in barometerstand noch tot de phase van de maan, noch tot eenig ander natuurverschijnsel. Het schijnt, dat er een geringe verwantschap bestaat tusschen de aardbeving en het getij; men vindt 111° meer aardbe- vingen bij eb dan bij vloed. De regel, die het duidelijkst — uitkomt, is evenwel deze, dat de aardbevingen het menig- vuldigst zijn in de koude maanden en van nabij de tempi ratuursveranderingen volgen. Neemt men de 387 aangehaalde aardbevingen tot maatstaf en kent men aan allen gelijke waarde toe met betrekking tot ` den werkingsspheer, zoo is de uitkomst , dat de seismische werk- zaamheid gedurende de koude maanden (winter) vergeleken met diẹ in de warme maanden (zomer) zich verhoudt als 4: 1. DE DOOR AARDBEVING BEWOGEN RUIMTE EN DE OORSPRONG DER AARDBEVING. Ten opzichte van Japan bevind ik, dat de meeste aardbe- vingen er gevoeld worden langs de oostkust , terwijl het grootste E КҮ EAR MD ЫЫЫ, eg КОЕ e „gedeelte der westelijke kusten er even weinig door bezocht | wordt als Holland. De aardbevingen zijn zeldzaam in de - nabijheid van werkende kraters. Van de 587 jongst waarge- — nomen aardbevingen waren er minstens 84°/,, waarvan de ` oorsprong іп zee of dicht nabij hare boorden was gelegen. - Het distrikt, dat het meest verontrust werd, was de alluviale ` vlakte, die Tokio omringt. Een verheven bergketen schijnt een afdoende afsluiting : le zijn tegen de uitbreiding eener aardbeving, tenzij deze zeer _ hevig is. De verdeeling der seismische werkzaamheid in Japan schijat S bijna overeentekomen met die, welke wij in Amerika aantreffen. i go Py ee eS ST сга A c MON be EE af SMe R М. E UN UE eh DS ues yag EUR In Japan hebben wij een hooge keten van bergen, die voorna- = melijk uit rotsen van oude formatie is saamgesteld, hier en daar doorboord door vulkanen, waarvan velen in werking zijn. — 149 Ten oosten van deze keten, die op verschillende punten top- pen van 10.000 voeten hoogte vertoonen, daalt de bodem met ` sterke helling in den diepen oceaan af, terwijl het gebergte aan de westzijde zich zeer gelijkmatig verliest in een zee van weinig diepte. Gewoonlijk nemen de aardbevingen haren oorsprong in de zee waar de hellingen van den bodem de sterkste zijn. Ik moet hier nog bijvoegen dat een der meest verstoorde distrikten sporen vertoont eener jongste ophefling. MICROSEISMISCHE BEWEGINGEN EN TRILLINGEN (PULSATIONS) VAN DE AARDE. 