Pengertian Seismograf

PENGERTIAN SEISMOGRAF

1.1 Pengertian Seismograf

        Seismograf juga sering disebut dengan sebutan sismometer. Sismometer berasal dari bahasaYunani: seismos gempa bumi dan metero: mengukur. MenurutGiancoli (2001 : 78) menyatakan : “Secara umum seismograf adalah alat atau sensor getaran, yang biasa digunakan untuk mendeteksi gempa bumi atau getaran pada permukaan tanah”. Hasil rekaman dari alat ini disebut seismogram.

Sebuah seismograf dapat mencatat gempa berbentuk vertical dan gempa berbentuk horizontal. Ketika terjadi gempa, getaran yang terekam adalah gelombang primer, karena kecepatan rambatnya paling tinggi, lalu diikuti oleh rekaman gelombang sekunder yang memiliki kecepatan rambat lebih rendah dari gelombang primer. Gelombang permukaan datangnya paling akhir karena memiliki kecepatan rambat paling rendah. Seismograf mencatat semua getaran dan kecepatan rambat gempa bumi dalam bentuk seismogram. Alat ini sangat sensitif terhadap gelombang seismik yang ditimbulkan karena gempa bumi, ledakan nuklir dan sumber gelombang seismik lainnya.

Ada beberapa skala yang digunakan untuk mengukur kekuatan gempa bumi. Skala Mercalli, Omori, Cancani, dan skala Richter, namun skala Richter adalah yang paling popular untuk mengukur kekuatan gempa bumi yang disebut denganmagnitude (M). Berdasarkan skala-skala ini orang dapat mengenali kekuatan gempa yang pada akhirnya berguna untuk mengantisipasi seperti desain konstruksi bangunan dan jalan raya.

Seismograf adalah sebuah perangkat yang mengukur dan mencatat gempa bumi. Pada prinsipnya, seismograf terdiri dari gantungan pemberat dan ujung lancip seperti pensil. Dengan begitu, dapat diketahui kekuatan dan arah gempa lewat gambaran gerakan bumi yang dicatat dalam bentuk seismogram.

1.2 Sejarah Penemuaan Seismograf

Menurut Asti (2009:89), “Seismograf pertama kali ditemukan olehZhang Heng seorang astronom, matematik, engineer dan pelukis pada masa pemerintahan Dinasti Han awal abad kedua. Pada masa itu Zhang Heng tidak mengatakan dengan pasti bagaimana sebuah gempa diukur dengan satuan skala richter (skala richter belum ditemukan sampai 1935), tapi tercatat berhasil menciptakan detector gempa pertama di dunia, yaitu seismograf”.

Bangsa Cina termasuk salah satu bangsa yang mempunyai budaya sangat tinggi, banyak penemuan-penemuan yang ditemukan oleh bangsa Cina pada waktu zaman dulu yang menjadi teknologi hingga sekarang sekarang. Diantara lain yaitu :

·      Serbuk Mesiu

·      Kompas

·      Kertas

·      Pasta

·      Seismograf

 Menurut refrerensi Indra, pada zaman Dinasti Han Timur Tiongkok, sering terjadi gempa bumi di ibukota Luoyang dan daerah sekitarnya. Menurut catatan buku sejarah, selama 50 tahun dari tahun 89 hingga 140, pernah terjadi 30 kali gempa bumi di daerah tersebut. Maka rakyat setempat sangat takut. Kemudian seorang ilmuwan bernama Zhang Heng melakukan penelitian bidang gempa bumi tersebut. Akhirnya pada tahun 132 M, Zhang Heng berhasil membuat alat pertama yang dapat meramalkan gempa bumi di Tiongkok bahkan di seluruh dunia, dan dinamakan “ seismograf”.

Seismograf itu dibuat dari perunggu berbentuk seperti guci (lihat gambar 1.1) yang di tengahnya terdapat batangan tembaga dan di luarnya terdapat 8 ekor naga yang di kepalanya tersambung pada 8 batang tembaga tipis yang menghadap ke arah-arah timur, selatan, barat, utara, timur laut, tenggara, barat laut dan barat daya.

Didalam mulut setiap naga terdapat bola tembaga yang kecil, di bawah kepala setiap naga mendekam seekor katak tembaga, mereka semua membuka mulut besar-besar, yang sewaktu-waktu dapat menyambut bola tembaga kecil yang dilontarkan dari mulut naga.

Seandainya terjadi gempa bumi, maka batang tembaga seismograf itu akan condong ke arah asal gempa bumi tersebut, kemudian menggerakkan kepala naga dan naga yang berada di arah itu akan membuka lebar mulutnya, maka bola tembaga kecil itu akan keluar dari mulut naga tersebut dan jatuh ke dalam mulut katak yang justru mendekam di bawahnya. Dengan demikian, akan diketahui di mana terjadinya gempa bumi.

Beberapa abad kemudian pada tahun 1855, Luigi Palmieri dari Italia merancang sebuah seismometer merkuri. Seismometer buatan Palmieri ini memiliki tabung berbentuk U (lihat gamabar 1.2) diisi dengan merkuri dan disusun di sepanjang titik-titik kompas.

    Kemudian pada tahun1880, John Milne seorang ahli seismologi dan geologi berkebangsaan Inggris menemukan seismograf modern pertama. Alat ini merupakan sebuah seismograf pendulum horizontal sederhana (lihat gamabar 1.3), sebuah mesin yang mencatat getaran yang terjadi dengan gerakan tiba-tiba di sepanjang garis patahan bumi.Dia juga yang pertama kali mempromosikan pembangunan stasiun seismologi.

          Setelah Perang Dunia II, seismograf pendulum horizontal itu dikembangkan lagi menjadi Press-Ewing seismograf. Alat ini dikembangkan di Amerika Serikat dan digunakan untuk merekam periode panjang gelombang. Seismograf ini kemudian digunakan secara meluas di seluruh dunia hingga saat ini.

2.1     Fungsi Seismograf

            Pada seismograf terdapat dua bagian, yaitu bagian horizontal dan vertikal, fungsi keduanya adalah sebagai berikut :

2.1.1 Seismograf  Horizontal

            Seismograf horizontal  berfungsi untuk mencatat getaran bumi pada arah mendatar. Pada Seismograf  horizontal, massa stasioner digantung dengan sebuah tali. Dibagian bawah terdapat jarum yang ujungnya menyentuh roll pita, yang selalu berputar searah jarum jam. Tiang penompang roll pita terpancang pada tanah. Pada waktu terjadi gempa, roll pita bergetar, sedang massa stasioner dan jarum jam tetap. Maka terbentuklah goresan pada roll pita tersebut yang disebut seismogram.

2.1.2 Seismograf Vertikal

            Seismograf Vertikal berfungsi untuk mencatat getaran gempa vertikal. Massa Stasioner pada Seismograf vertikal ditahan oleh sebuah pegas (P) dan sebuah tangkai berengsel. Ujung massa stasioner yang berjarum disentuhkan pada roll pita yang selalu bergerak searah jarum jam. Jika terjadi  getaran gempa, maka roll pita akan bergerak sehingga akan terbentuk seismogram pada roll pita tersebut.

Dengan menggunakan alat pengukur gempa, seismograf vertikal dan seismograf horizontal gempa yang terjadi baik gempa vertikal maupun gempa horizontal akan tercatat dan terdeteksi. Untuk mengetahui keakuratan data gempa yang diperoleh, maka lebih baik jika pada sebuah stasion BMG di pasang 3 alat pengukur gempa atau Seismograf. Yaitu 2 pasang seismograf  Horizontal yang dipasang arah utara-selatan dan arah timur–barat, serta satu seismograf  Vertikal. Hal ini dilakukan untuk mengetahui dari arah mana getaran gempa terjadi.

2.2 Jenis Seismograf Berdasarkan Pembacaan Sklar

Berdasarkan cara pembacaan data, sesmograf terdiri atas 2 yaitu :

2.2.1   Seismograf Manual (mekanikal)

Jenis gerakan mekanikal dapat mendeteksi baik gerakan vertikal maupun gerakan horizontal tergantung dari pendular yang digunakan apakah vertikal atau horizontal.

Pada komponen horizontal utara-selatan, arah gempa yang dicatat adalah arah gempa pada posisi utara atau selatan sedangkan pada komponen horizontal timur-barat, arah gempa yang dicatat adalah arah gempa pada posisi timur atau barat, dan pada komponen vertikal arah gempa yang dicatat adalah arah gempa dilatasi atau kompresi.

2.2.2    Seismograf Digital (elektromagnetik)

 Seismograf modern menggunakan elektromagnetik seismographer untuk memindahkan  volatilitas sistem kawat tarik ke suatu daerah magnetis. Peristiwa-peristiwa yang menimbulkan getaran kemudian dideteksi melalui  spelgavanometer.Selain itu, seismograf digital modern menambahkan komponen keempat yaitu layar, "user-friendly", dan cepat transfer data.

2.3     Prinsip Kerja Seismograf

                Menurut Andrew Langley (2007: 67), menyatakan : “ Prinsip kerja dari alat ini yaitu mengembangkan kerja dari bandul sederhana. Ketika mendapatkan usikan atau gangguan dari luar seperti gelombang seismik maka bandul akan bergetar dan merekam datanya seperti grafik”.

            Pada bandul matematis, berat tali diabaikan dan panjang tali jauh lebih besar dari pada ukuran geometris dari bandul. Pada posisi setimbang, bandul berada pada titik A. Sedangkan pada titik B adalah kedudukan pada sudut di simpangan maksimum (θ). Kalau titik B adalah kedudukan dari simpangan maksimum, maka gerakan bandul dari B ke A lalu ke B’ dan kemudian kembali ke A dan lalu ke B lagi dinamakan satu ayunan. Waktu yang diperlukan untuk melakukan satu ayunan ini disebut periode (T).