ONDAS SÍSMICAS ABNERANDRÉEUFRÁSIOGILBERTOISRAELVALDIR.
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ONDAS SÍSMICAS
ABNER ANDRÉ
EUFRÁSIOGILBERTO
ISRAELVALDIR
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• Planeta Terra – um sistema dinâmico.• Tempo geológico em escala diferente da humana.• Tectônica de placas Movimento da crosta.• Sismos: liberação de energia em forma de ondas
mecânicas.
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• Terremoto no Japão
• Março de 2011• 8,9 graus Escala
Mw
• 9,0 graus Escala Richter
• Tsunami• VÍDEO 2• VIDEO 3 (CÃOZIN
HO)
• Terremoto no Chile
• Março de 2012• 7,2 graus Mw
• 8.0 graus Escala Richter
• VÍDEO 1
Sismos Recentes
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• Camadas terrestres: crosta, manto e núcleo (interno e externo.
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Tipos de Ondas e Ruptura da Rocha
• As ondas sísmicas são dividas em quatro tipos, sendo duas que se propagam abaixo da superfície e duas de superfície. As ondas que propagam internamente à crosta chamam-se primária (onda P) e secundária (onda S), enquanto que as ondas de superfície se chamam Love (onda L) e Rayleigh (onda R).
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• Composição do interior da Terra
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Ondas Primárias (P)• Ondas primárias (longitudinais): ondas
em que ocorre a compressão e distensão do material (crosta), parecida com as ondas sonoras. Essas ondas se propagam em meios líquidos (núcleo externo da Terra) e sólidos. São as primeiras a ser sentidas.
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Ondas Secundárias (S)• Fazem parte do conjunto
principal de ondas sísmicas (P, S, Rayleigh, Love).
• São ditas ondas internas por se formarem na origem da perturbação no meio.
• Propagam-se em meios sólidos transversalmente, ou seja, perpendicularmente ao sentido de propagação.
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Augustus Edward Hough LoveAugustus Edward Hough Love conhecido
pelo seu nome abreviado A..E. H. Love, foi um matemático e geofísico britânico, destacou-se pela seu trabalho teoria da elasticidade e propagação de onda.
Suas investigações sobre a estrutura da terra, propõem as camadas são concêntricas e que diferem em densidade, esse trabalho lhe rendeu o Prêmio Adams, pelo seu desenvolvimento de um modelo matemático de ondas superficiais conhecidas como ondas de Love.
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• São ondas sísmicas superficiais de grande amplitude que se deslocam unicamente nas camadas superficiais da crosta terrestre. As ondas superficiais são complexas e as ondas de Love correspondem a uma parte da agitação do solo. Elas são de baixa frequência e têm um comprimento de onda elevado.
Ondas de Love
Ondas de Superfície• São semelhantes às ondas que se observam à superfície de um
corpo de água e propagam-se imediatamente acima da superfície terrestre.
• Deslocam-se mais lentamente que as ondas de corpo. Devido à sua baixa frequência, longa duração e grande amplitude, podem ser das ondas sísmicas mais destrutivas. Existem dois tipos de ondas de superfície: ondas de Rayleigh e ondas de Love..
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Onda L (Love)
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Onda R (Rayleigh)
ANIMAÇÃO DOS EFEITOS DAS ONDAS RAYLEIGH
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Sismógrafo• Sismoscópio de Chang Heng ( China, 132
d.C.) • Sismógrado moderno: Criado por John
Milne (geólogo e engenheiro inglês) em 1880 (sismógrado de pêndulo horizontal).
• Usado para o registro (gráfico e de dados) de ondas sísmicas – a intensidade de abalos sísmicos.
• Organizado em rede, permite determinar a posição do foco (hipocentro) das ondas e o ponto em que chegam a superfície terrestre (epicentro).
• Ao registro gráfico gerado pelo sismógrafo dá-se o nome de sismograma.
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Sismógrafo (funcionamento básico)• Uma considerável massa é colocada de
tal modo que consegue permanecer inerte de modo quase absoluto quando há movimentação no solo.
• Acoplado à massa há um sistema de alavancas muito leves, que, por intermédio de uma ponta entintada ou outro dispositivo adequado, efetua o registro.
• O sismograma (sucessão dos registros em um papel) é portanto uma representação amplificada do movimento relativo entre a massa e o solo.
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Sismógrafo e oscilações• Qualquer sismógrafo é semelhante a um pêndulo,
que se pode pôr em oscilação mediante um impulso.
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Escalas – Considerações sobre a energia envolvida em um
abalo sísmico
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ESCALA RICHTER• Também conhecida como Escala de Magnitude Local (ML).
• Desenvolvida em 1935, pelos sismólogos Charles F. Richter e Beno Gutemberg, ambos do Caltech. Tem um limite de magnitude 9.
• É uma escala logarítmica : as magnitudes de Richter correspondem ao logaritmo da medida da amplitude das ondas sísmicas de tipo P e S a 100 km do epicentro.
• A fórmula utilizada é , em que A =
amplitude máxima medida no sismógrafo e A0 = uma
amplitude de referência.• Um sismo com magnitude 6 tem uma amplitude 10 vezes maior
que um sismo de magnitude 5. • O que aumenta é a amplitude das ondas sismográficas e não a
energia liberada.• Em termos gerais a energia de um terremoto aumenta
aproximadamente 31,6 vezes para cada grau de magnitude, ou aproximadamente 1000 vezes a cada duas unidades.
• Atualmente foi substituida pela Escala de Magnitude Momentânea (Mw), ilimitada, que pode, inclusive, apresentar valores negativos.
• O limite prático da escala, devido às forças naturais, da escala Mw é 10.
010 A
AlogM
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A energia é apresentada pela relação:
ou
Com E0 = 104,4 J ~ 25.000 J, um valor
de referência.
É equivalente a um automóvel
popular a 25 km/h!
ESCALA RICHTER
0103
2EE
logM
M,EE 510 10
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ESCALA RICHTERDescrição Magnitude Efeitos Frequência
Energia Média (J) para M = (2/3)log(E/104,4)
Comparativo
Micro < 2,0 Micro tremor de terra, não se sente. ~8000 por dia 4,5E+06
Muito pequeno
2,0-2,9Geralmente não se sente mas é
detectado/registrado.~1000 por dia 1,4E+08
Bombardeio em Londres, II GM: 1,2E8 J.
Pequeno 3,0-3,9Frequentemente sentido, mas
raramente causa danos.~49000 por ano 4,5E+09 Itaipu: 6,0E10 J.
Ligeiro 4,0-4,9
Tremor notório de objetos no interior de habitações, ruídos de choque entre
objetos. Danos importantes pouco comuns.
~6200 por ano 1,4E+11
Moderado 5,0-5,9
Pode causar danos maiores em edifícios mal concebidos em zonas restritas.
Provoca danos ligeiros nos edifícios bem construídos.
800 por ano 4,5E+12
Hiroshima II GM, Little Boy, ago/1945: 5,5E13 J.
Bombardeio em Dresden, fev/1945.
Forte 6,0-6,9Pode ser destruidor em zonas num raio
de até 180 quilômetros em áreas habitadas.
120 por ano 1,4E+14Maior registro no Brasil,
MT - 1955: M = 6,6.
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ESCALA RICHTERDescrição Magnitude Efeitos Frequência
Energia Média (J) para M = (2/3)log(E/104,4)
Comparativo
Grande 7,0-7,9Pode provocar danos graves em zonas
mais vastas.18 por ano 4,5E+15
Yerevan (ex-URSS, 1988, M=7,2); Meteorito de Chelyabinsk (15-02-
2013): 2,1E15 J.
Importante 8,0-8,9Pode causar danos sérios em zonas num
raio de centenas de quilômetros.1 por ano 1,4E+17
Terremoto México DF, ameaçou a realização da Copa no ano
seguinte. (1985): M=8,1; 2,7E16 J.
Excepcional 9,0-9,9Devasta zonas num raio de milhares de
quilômetros.1 a cada 20 anos 4,5E+18
Tsar Bomb, ex-URSS, 1961: 2E17 J. Tsunami no Oceano Índico (26-
12-2004): M=9,3; 9,2E17 J.
Extremo >10,0
Nunca registrado. Pode provacar alteração na estrutura continental,
como a falha de San Andreas, na Califórnia.
Extremamente raro, apareceu no filme 10.5.
1,4E+20Possível meteoro de 4 km de
diâmetro, a 30 km/s: 4,0E19 J.
Hipotético >11,5Nunca registrado na Terra, ocorreu no
Sol em 1998 (M = 11,3).
Seria suficientemente (ou próximo disso) potente para
rachar a Terra ao meio!4,5E+21
Qtde. de Energia que a Terra recebe do Sol: M = 12. Yucatán,
que dizimou os dinossauros (estimado em grau 13, 65 Ma): 8,0E23 J. Cometa Shoemaker-
Levy 9 (julho/94, Júpiter): 8,5E23 J.
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ESCALA RICHTER
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ESCALA RICHTER
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A Escala Mercalli• Criada em 1902 pelo geólogo italiano
Giuseppe Mercalli.• A escala Richter e a Mw não permitem
avaliar a intensidade sísmica em um local determinado e em particular em zonas urbanas, já que elas medem a intensidade absoluta do terremoto.
• A Escala de Mercalli não se baseia em registros sismográficos mas nos efeitos ou danos produzidos nas estruturas e percebidos pelas pessoas nas imediações do abalo.
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Escala Mercalli – Efeitos observáveis
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Usando sismogramas para determinar a localização do Epicentro
• http://www-rohan.sdsu.edu/~rmellors/applet/SeismoApplet.html
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Sismos induzidosBarragensExplosõesExtraçõesInjeções de fluidosAlívio em minas
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MUITO OBRIGADO!BOA NOITE!
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http://www.iris.edu/ieb/index.html?format=text&nodata=404&orderby=time-desc&limit=1000&maxlat=-0.014&minlat=-39.910&maxlon=-57.656&minlon=-89.283&sbl=1&pbl=1&name=Central%20South%20America
http://painelglobal.com.br/
http://kartoweb.itc.nl/gondwana/index.html
http://www-rohan.sdsu.edu/~rmellors/applet/SeismoApplet.html