Tots els alumnes de Física i Ciències de la Terra
A continuació presentem un article que uneix la FÍSICA (ones) i les CIÈNCIES DE LA TERRA I EL MEDI AMBIENT (moviments sísmics). Primerament, explicarem què són les ones, descriurem els tipus d’ones sísmiques, i després ens centrarem en l’estudi dels moviments sísmics i les seves conseqüències i/o formacions. Per acabar, parlarem de les aplicacions de les ones en la sismologia.
LES ONES
L’ona és el concepte utilitzat per definir la propagació d’una pertorbació o vibració en una o més dimensions.
Segons la direcció de vibració les ones es poden classificar en: ones transversals i ones longitudinals. En les ones transversals, les partícules vibren perpendicularment a la direcció del moviment de vibració. Es representen mitjançant una funció gràfica formada per una successió de crestes i valls. Pel que fa a les ones longitudinals, les partí¬cules vibren en la mateixa direcció que la de propagació. Aquest tipus d'ones s'originen per compressions i dilatacions en el medi on es transmeten.
Segons el medi on es propaguen, les ones es poden classificar en: ones electromagnètiques, les quals no necessiten un medi material per a la seva propagació, perquè es poden propagar en el buit. Aquestes ones poden travessar l'espai i arribar fins a la Terra des d'estrelles com el Sol, i ones mecàniques, les quals necessiten un medi material per a la seva propagació. Dins d’aquest grup d’ones trobem les ones sísmiques.
Característiques de les ones:
o Reflexió: el canvi de direcció d'un raig o una ona que succeeix sobre la superfície de separació entre dos medis, de manera que el raig reflectit retorna cap el primer.
o Refracció: és el canvi de trajectòria que experimenta una ona en passar d’un medi a un altre, només és produeix si l’ona incideix obliquament sobre la superfícies de separació dels dos medis, i si aquests tenen índex de refracció* diferents, la relació dels quals és inversament proporcional a la relació de velocitats de l’ona en cada un dels medis.
*Índex de refracció: és el quocient entre la velocitat de la llum en el buit (c) i la velocitat de la llum en aquell medi (v): n = c/v
LES ONES
L’ona és el concepte utilitzat per definir la propagació d’una pertorbació o vibració en una o més dimensions.
Segons la direcció de vibració les ones es poden classificar en: ones transversals i ones longitudinals. En les ones transversals, les partícules vibren perpendicularment a la direcció del moviment de vibració. Es representen mitjançant una funció gràfica formada per una successió de crestes i valls. Pel que fa a les ones longitudinals, les partí¬cules vibren en la mateixa direcció que la de propagació. Aquest tipus d'ones s'originen per compressions i dilatacions en el medi on es transmeten.
Segons el medi on es propaguen, les ones es poden classificar en: ones electromagnètiques, les quals no necessiten un medi material per a la seva propagació, perquè es poden propagar en el buit. Aquestes ones poden travessar l'espai i arribar fins a la Terra des d'estrelles com el Sol, i ones mecàniques, les quals necessiten un medi material per a la seva propagació. Dins d’aquest grup d’ones trobem les ones sísmiques.
Característiques de les ones:
o Reflexió: el canvi de direcció d'un raig o una ona que succeeix sobre la superfície de separació entre dos medis, de manera que el raig reflectit retorna cap el primer.
o Refracció: és el canvi de trajectòria que experimenta una ona en passar d’un medi a un altre, només és produeix si l’ona incideix obliquament sobre la superfícies de separació dels dos medis, i si aquests tenen índex de refracció* diferents, la relació dels quals és inversament proporcional a la relació de velocitats de l’ona en cada un dels medis.
*Índex de refracció: és el quocient entre la velocitat de la llum en el buit (c) i la velocitat de la llum en aquell medi (v): n = c/v
 |
| Ones primaries i secundaries |
Les ones sísmiques són les ones d’energia causades per el trencament sobtat de roques de l’interior de la terra.
Classificació de les ones
Ones primàries o P.
Són les ones que es propaguen en el mateix sentit que la vibració de les partícules. Són les primeres ones que arriben a la superfície terrestre.
Ones secundàries o S.
Es tracta d’ones que es propaguen perpendicularment al sentit de vibració de les partícules. Són les ones que arriben després de les ones P.
Ones superficials.
Aquestes ones es produeixen a la superfície terrestre per interacció de les ones P i S. Aquestes ones són les que causen més danys. Hi han dos tipus d’ ones superficials:
Ones Love: Són les ones més ràpides i produeixen moviments horitzontals al terreny de manera perpendicular a la propagació. Ones Rayleigh: Són les ones que es mouen rodant amunt i avall de manera similar a les onades del mar. Acostumen a ser més energètiques que les ones Love i, en molts casos, són les que produeixen més destrosses.
 |
| Mostra dels resultats d'un sismògraf, primer es detecten les ones P, més tard les ones S, i posteriorment les ones superficials. |
MOVIMENTS SÍSMICS
Què són?
Es un alliberament d’energia acumulada en els marges de les plaques litosfèriques que es produeix a l’interior de la Terra i que pot ocasionar desperfectes i danys a causa de les ones elàstiques que es propaguen des del focus fins a qualsevol punt de la superfície
Què són?
Es un alliberament d’energia acumulada en els marges de les plaques litosfèriques que es produeix a l’interior de la Terra i que pot ocasionar desperfectes i danys a causa de les ones elàstiques que es propaguen des del focus fins a qualsevol punt de la superfície
 |
Localització dels focus dels terratrèmols, produïts entre 1961-65. S’observa que els epicentres es troben en el marge de les plaques. |
Els terratrèmols produeixen ones, la velocitat de les quals varia segons la profunditat per la qual es propaguen, com veiem en el següent gràfic.
APLICACIONS DE L’ESTUDI DE LES ONES SÍSMIQUES
ESTUDI DE L’INTERIOR DE LA TERRA
La principal aplicació de l’estudi de les ones sísmiques és l’estudi de l’interior de la Terra. Gràcies a com és transmeten les ones P i S per les capes de la Terra, hem pogut esbrinar quins materials formen aquestes capes, el seu diàmetre, el seu estat físic i la seva densitat.
Tal com veien a la imatge, a la Terra es distingeixen 3 capes principals:
A la seva vegada, aquestes capes estan dividides en diferents subcapes, com per exemple el nucli, en el qual distingim dues parts diferenciades amb el to de groc.
El límit entre una capa i una altra se l’anomena discontinuïtat, per exemple, el límit entre escorça i mantell és coneguda com la discontinuïtat de Mohorovicic.
La principal aplicació de l’estudi de les ones sísmiques és l’estudi de l’interior de la Terra. Gràcies a com és transmeten les ones P i S per les capes de la Terra, hem pogut esbrinar quins materials formen aquestes capes, el seu diàmetre, el seu estat físic i la seva densitat.
Tal com veien a la imatge, a la Terra es distingeixen 3 capes principals:
- L’escorça (pintada de color blau i verd)
- El mantell (pintat de color vermell)
- l nucli (de color groc)
A la seva vegada, aquestes capes estan dividides en diferents subcapes, com per exemple el nucli, en el qual distingim dues parts diferenciades amb el to de groc.
El límit entre una capa i una altra se l’anomena discontinuïtat, per exemple, el límit entre escorça i mantell és coneguda com la discontinuïtat de Mohorovicic.
Com han pogut saber els científics tot això?
Els científics saben tota aquesta informació gràcies a com les ones viatgen en l’interior de la Terra; observen per exemple, que les ones S, en arribar al nucli intern desapareixen (ja que aquest tipus d’ona no pot viatjar per un medi líquid) i que les ones P, en arribar a aquest mateix punt, disminueixen la seva velocitat, això els indica que el nucli extern és un medi fluid, cosa que explica el comportament de les ones en arribar aquí.
Els científics saben tota aquesta informació gràcies a com les ones viatgen en l’interior de la Terra; observen per exemple, que les ones S, en arribar al nucli intern desapareixen (ja que aquest tipus d’ona no pot viatjar per un medi líquid) i que les ones P, en arribar a aquest mateix punt, disminueixen la seva velocitat, això els indica que el nucli extern és un medi fluid, cosa que explica el comportament de les ones en arribar aquí.
Entrades
falte el nom dels que estudien els moviments sismics
ResponEliminasismòlegs
Elimina