comparer et contraster les propriétés et la mécanique de différents types d’ondes
lorsqu’un tremblement de terre se produit, une partie de l’énergie qu’il libère est transformée en chaleur dans la terre. Une partie de l’énergie est dépensée dans la rupture et la déformation permanente des roches et des minéraux le long de la faille. Le reste de l’énergie, qui est la plupart de l’énergie est rayonnée par le foyer du tremblement de terre sous forme d’ondes sismiques.,
Les ondes sismiques se divisent en deux catégories générales: les ondes corporelles (ondes P et ondes S), qui traversent l’intérieur de la terre, et les ondes de surface, qui ne se déplacent qu’à la surface de la terre.
ce que vous allez apprendre à faire
- identifier les caractéristiques et le comportement des ondes P
- identifier les caractéristiques et le comportement des ondes S
- identifier les caractéristiques et le comportement des ondes de surface
les ondes corporelles
Les ondes corporelles Il existe deux types d’ondes corporelles: les ondes P et les ondes s.,
p-Waves
Le P in p-waves signifie primaire, car ce sont les ondes sismiques les plus rapides et sont les premières à être détectées une fois qu’un tremblement de terre s’est produit. Les ondes P traversent l’intérieur de la terre plusieurs fois plus vite que la vitesse d’un avion à réaction, ne prenant que quelques minutes pour traverser la terre.
Les ondes P sont principalement des ondes de compression. Au fur et à mesure qu’une onde P passe, le matériau se comprime dans la même direction que l’onde se déplace, puis revient à son épaisseur d’origine une fois que l’onde est passée., et est capable de se redresser une fois la force de cisaillement passée – plus le matériau est rigide, plus les ondes P sont rapides
Les animations ci-dessous montrent des ondes P se propageant à travers un plan (à gauche) et à partir d’une source ponctuelle (à droite).,
les ondes P se propagent au travers de liquides et de gaz, ainsi que par de solides. Bien que les liquides et les gaz aient une rigidité nulle, ils ont une compressibilité, ce qui leur permet de transmettre des ondes P. Les ondes sonores sont des ondes P se déplaçant dans l’air.
parce que le manteau terrestre devient plus rigide et compressible à mesure que la profondeur sous l’asthénosphère augmente, les ondes P se déplacent plus rapidement à mesure qu’elles s’enfoncent plus profondément dans le manteau. La densité du manteau augmente également avec la profondeur de l’asthénosphère., La densité plus élevée réduit la vitesse des ondes sismiques. Cependant, les effets de l’augmentation de la rigidité et de la compressibilité dans le manteau profond sont beaucoup plus importants que les effets de l’augmentation de la densité.,
s-Waves
le S Dans s-Waves signifie secondaire, car ce sont les deuxièmes ondes sismiques les plus rapides et le deuxième type à détecter une fois qu’un tremblement de terre s’est produit., Bien que les ondes S soient plus lentes que les ondes P, elles voyagent toujours rapidement, plus de la moitié de la vitesse des ondes P, se déplaçant à des milliers de kilomètres par heure à travers la croûte et le manteau de la terre.
Les ondes S sont des ondes de cisaillement (bien que ce ne soit pas ce que signifie le S). Ils se déplacent en fléchissant ou en se déformant latéralement (cisaillement) par rapport à la direction de déplacement de la vague, puis en revenant à la forme d’origine une fois la vague passée.,
- Rigidité — à quel point le matériau résiste à être plié latéralement et est capable de se redresser une fois la force de cisaillement passée – plus le matériau est rigide, plus les ondes S sont rapides
- densité-quelle masse le matériau contient dans une unité de volume — plus la densité du matériau est grande, plus les ondes s sont lentes
Les animations ci – dessous montrent des ondes s qui se propagent à travers un plan (à gauche) et à partir d’une source ponctuelle (à droite):
Les ondes s ne peuvent voyager que dans les solides, car seuls les solides ont une rigidité., Les ondes S ne peuvent pas traverser les liquides ou les gaz.
parce que le manteau terrestre devient plus rigide à mesure que sa profondeur sous l’asthénosphère augmente, les ondes S se déplacent plus rapidement à mesure qu’elles s’enfoncent plus profondément dans le manteau. La densité du manteau augmente également à une plus grande profondeur, ce qui a pour effet de réduire la vitesse des ondes sismiques, mais l’augmentation de la rigidité est beaucoup plus grande que l’augmentation de la densité, de sorte que les ondes S accélèrent à mesure qu’elles s’enfoncent plus profondément dans le manteau, malgré la densité accrue.,
| S-ondes voyage à travers des matériaux avec la rigidité et de la densité | |
|---|---|
| une plus grande rigidité | le plus rapide ondes S |
| une plus grande densité | ralentissement de la S-ondes |
les Ondes de Surface
Il existe deux types d’ondes de surface, ondes de Rayleigh et de l’Amour des vagues., Les ondes Rayleigh sont nommées D’après Lord Rayleigh (John Strutt), un aristocrate anglais qui, dans son travail en tant que scientifique et mathématicien, a développé une comptabilité mathématique détaillée du type d’onde de surface qui porte son nom. Les ondes de Rayleigh sont déclenchées par l’effet combiné des ondes P et s sur la surface de la terre. Les vagues de Rayleigh sont parfois appelées vagues roulantes. Dans Rayleigh waves, la surface de la terre s’élève et s’enfonce dans des crêtes et des creux, semblables aux vagues à la surface de l’eau., Les personnes qui se trouvent à l’extérieur lors d’un tremblement de terre majeur voient généralement des vagues de Rayleigh se déplacer à la surface de la terre et peuvent sentir le sol monter et tomber lorsque les vagues passent sous elles.
Les Ondes D’amour, parfois appelées ondes L, sont nommées d’après Augustus Love, un mathématicien et physicien anglais qui les a modélisées mathématiquement. Les ondes d’amour impliquent que la surface se cisaille latéralement, puis revient à sa forme originale au fur et à mesure que chaque vague passe.
toutes les ondes de surface voyagent plus lentement que les ondes corporelles et les ondes de Rayleigh sont plus lentes que les ondes D’amour.,
Vérifiez votre compréhension
répondez à la ou aux questions ci-dessous pour voir dans quelle mesure vous comprenez les sujets abordés dans la section précédente. Ce court quiz ne compte pas pour votre note dans la classe, et vous pouvez le reprendre un nombre illimité de fois.
utilisez ce quiz pour vérifier votre compréhension et décider si (1) étudier plus avant la section précédente ou (2) passer à la section suivante.