ViewWiki

שיעור 1 מתוך 4

גלים סייסמיים.

רעידת אדמה שולחת שני סוגי גלים, P ו־S, במהירויות שונות. הפער בין ההגעה שלהם נותן את המרחק למוקד, ושלוש תחנות מאתרות אותו על המפה.

שלב 1 מתוך 6 · שני סוגי גלים

שלב 1 מתוך 6

שני סוגי גלים

רעידת אדמה היא שבירה פתאומית של סלע לאורך העתק, והאנרגיה שמשתחררת יוצאת לכל הכיוונים כגלים. ביחידה על גלים ראינו גלי אורך, שבהם החומר נע לאורך כיוון ההתקדמות, וגלי רוחב, שבהם הוא נע בניצב. גם כאן יש שני סוגים: גלי P, גלי דחיסה, וגלי S, גלי גזירה.

בסצנה כדור הארץ חתוך לשניים דרך המוקד, והגלים חוצים את הפנים שלו. זמן מהרעידה הוא ציר זמן, מהרגע שהרעידה מתחילה ועד שהגלים חוצים את כדור הארץ. סביב השפה עומדים סייסמומטרים, כל 10°10^\circ⁠, ונדלקים כשהגל מגיע אליהם.

לשאלה

שלב 2 מתוך 6

זמני הגעה

הסייסמומטר המסומן מצויר עם קשת מהמוקד, והסייסמוגרמה שלו, הרישום של התנודות שלו לאורך הזמן, מופיעה ליד הסצנה. זמן מהרעידה בסוף, אחרי 2828⁠ דקות, וסוג הגל משנה רק מה מצויר בתוך כדור הארץ: הסייסמוגרמה מראה את שני הגלים. הסייסמומטר נעול.

לשאלה

שלב 3 מתוך 6

הפער גדל

שני הגלים יוצאים מהמוקד באותו רגע. נבאו מה יקרה לפער ביניהם בתחנה רחוקה יותר.

לשאלה

שלב 4 מתוך 6

כמה רחוק

במרחק dd⁠, גל P מגיע אחרי dvP\dfrac{d}{v_P}⁠ וגל S אחרי dvS\dfrac{d}{v_S}⁠, ולכן הפער

Δt=tS−tP=d(1vS−1vP)\Delta t = t_S - t_P = d\left(\frac{1}{v_S} - \frac{1}{v_P}\right)⁠

פרופורציוני למרחק. ברעידה קרובה, כשהגלים נעים בקרום, המהירויות כמעט קבועות, והנוסחה נותנת את המרחק ישירות.

לשאלה

שלב 5 מתוך 6

לקרוא מרחק מהפער

ברעידה רחוקה הגלים צוללים לעומק, שם הסלע מהיר יותר, ולכן במקום נוסחה משתמשים בגרף של זמני ההגעה. הסצנה מחשבת אותו מהמבנה של כדור הארץ.

לשאלה

שלב 6 מתוך 6

שלוש תחנות

מהפער כל תחנה יודעת כמה רחוק המוקד, אבל לא באיזה כיוון.

לשאלה

תמונה של הסצנה התלת־ממדית „רעידות אדמה וגלים סייסמיים”
סצנה אינטראקטיבית

הגרסה האינטראקטיבית נטענת…

כל שלב מכין לכם את הסצנה, ובקר שמסומן „קבוע” נשאר במקומו בשלב הזה.

לניסוי

תרגול · בחרו

רעידת אדמה שולחת לכל הכיוונים גלי P וגלי S. איזה גל יגיע ראשון לסייסמוגרף מרוחק?

לניסוי

תרגול · חשבו

הסייסמומטר נעול 30°30^\circ⁠ מהמוקד, כ־3300 km לאורך פני השטח. הסייסמוגרמה שליד הסצנה מראה מתי הגיע כל גל. כמה זמן עבר בין הגעת גל P להגעת גל S?

לניסוי

תרגול · נבאו, ואז הסתכלו

ב־30°30^\circ⁠ מהמוקד הפער בין גלי P ל־S הוא כחמש דקות. מזיזים את הסייסמומטר ל־60°60^\circ⁠, פי שניים רחוק. מה יקרה לפער?

לניסוי

תרגול · חשבו

סייסמוגרף באילת רושם רעידה קטנה: גל S מגיע 10 s אחרי גל P. בקרום, גלי P נעים ב־6.0 km/s וגלי S ב־3.5 km/s. כמה רחוק המוקד?

לניסוי

תרגול · הגיעו למטרה

תחנה רחוקה רשמה פער של 88⁠ דקות בין גל P לגל S. הזיזו את הסייסמומטר עד שהפער אצלו יהיה 88⁠ דקות, ולחצו על בדיקה. כך תמצאו כמה מעלות התחנה רחוקה מהמוקד.

לניסוי

תרגול · בחרו

מהפער בין גלי P ל־S כל תחנה יודעת כמה רחוק המוקד. כמה תחנות צריך, לפחות, כדי למצוא איפה הוא על המפה?