Fizica Carmen Sylva
 
 

Unde seismice

Unde seismice

Trei tipuri de baza ale undelor elastice produc cutremurele distrugatoare. Acestea sunt unde similare cu cele din apa sau din aer. Din cele trei, doar doua propaga odata cu ele si corpuri solide de roca.
Cea mai rapida dintre aceste unde este numita unda primara sau pur si simplu unda P. Miscarea ei este aceeasi cu unda suntetului; in timp ce se imprastie, dilata si comprima simultan roca. Aceste unde P, la fel ca undele sunetului sunt capabile sa treaca atat prin roci solide, cum ar fi muntii de granit, cat si prin material lichid, cum ar fi magma vulcanica sau apa oceanelor. Cea de-a doua unda este unda secundara sau unda S. Cand o unda S se propaga taie roca formand unghiuri de 90 de grade cu directia in care merge. Totusi, la suprafata pamantului, undele S pot produce miscari verticale cat si orizontale. Undele S nu se pot propaga in substante lichide, cum ar fi oceanele si amplitudinea este redusa considerabil cand strabate sol noroios.
Viteza actuala a undelor seismice P si S depinde de densitatea si de proprietatile elastice ale rocilor si solului prin care trec. In majoritatea cutremurelor, undele P sunt primele care se simt. Efectul este similar cu cel al unei explozii sonice(sonic boom) care zgaltaie si sparge geamurile. Cateva secunde mai tarziu soseste si unda S astfel incat miscarea pamantului este si verticala si orizontala. Aceasta unda S are cel mai distructiv efect asupra cladirilor.
Al treilea tip de unda este numita unda de suprafata pentru ca miscarea sa este limitata doar la suprafata pamantului. Asemenea unde seamana cu valurile produse de vant pe suprafata unui lac. Undele seismice de suprafata se impart in doua tipuri: unde-iubire si unde Rayleigh. Miscarea undelor-iubire seamana cu cele S, doar ca nu se deplaseaza si pe verticala, ci doar pe orizontala intr-un plan paralel cu suprafata pamantului, formand unghiuri de 90 de grade pe directia propagarii. Undele R au acelasi efect ca valurile oceanice, maturand din calea lor rocile, cu miscari verticale si orizontale, intr-un plan vertical cu directia deplasarii undelor. Fiecare bucatica de roca se misca sub forma unei elipse pe masura ce unda R trece.
Undele de suprafata se deplaseaza mai incet decat undele S si P, iar dintre cele doua unde de suprafata, unda-iubire se misca mai repede decat cele R.
Cand undele P si S trec din stratul de roci in crusta, sunt reflectate si refractate, cum se vede in fotografie. De asemenea, cand o unda este reflectata sau refractata, o parte din energia unui tip de roca trece odata cu unda in alt tip de roca. Cand undele S si P ajung la suprafata pamantului, majoritatea energiei ce o au sete reflectata inapoi in crusta, astfel incat suprafata este afectata aproape simultan de miscari de urcare si de coborare. Din acest motiv au loc la suprafata cutremure considerabile, uneori cu amplitudine dubla decat ar fi normal. Dupa mai multe cutremure, lucratorii din mine au raportat miscari mai mici, decat cei de la suprafata. Puterea undelor seismice de toate tipurile este diminuata datorita proprietatilor non-elastice ale rocilor si solului. Undele S sunt mai atenuate decat cele P, dar pentru amandoua atenuarea creste cu cat frecventa creste. Descrierea fizica este aproximatva si, desi s-au verificat indeaproape undele inregistrate de seismografe de la o distanta considerabila de sursa undelor ("terenul indepartat"), nu se pot explica detaliile importante ale miscarii grele din apropierea centrului unui cutremur mare ("terenul apropiat").
Un cutremur este format dintr-o varietate de unde seismice care nu se pot distinge si sursa energiei seismice este imprastiata pe o suprafata mare. Acest lucru face ca distingerea undelor P, S si a celor de suprafata sa nu fie usoara. Oricum, in ultimii ani, in urma unor studii interne si realizarea unor modele tectonice, s-a progresat in clarificarea acestor probleme. Undele seismice sunt afectate atat de conditia solului cat si de topografie.

Benea Alina, 12A, 2001-2002

Lista proiecte