Concetti Chiave
- I terremoti sono causati da fenomeni tettonici, vulcanici e crolli di grotte, con un punto di origine chiamato ipocentro e una proiezione in superficie chiamata epicentro.
- Le onde sismiche si dividono in onde di volume (P e S) che si propagano all'interno della Terra e onde superficiali che partono dall'epicentro, con le onde P che arrivano prima.
- Le onde superficiali, come le onde L e R, sono le più lente e provocano movimenti ellittici nelle particelle dei reticoli cristallini.
- I sismografi, strumenti per registrare le vibrazioni del terreno, possono essere a molla per scosse sussultorie o a pendolo per onde ondulatorie.
- Un sismogramma mostra una linea orizzontale quando il terreno è immobile, seguita da registrazioni delle onde P, S e infine delle onde superficiali, con ampiezze crescenti.
Quali sono le cause dei terremoti?
I terremoti: vibrazioni del terreno che hanno cause diverse:
• le principali sono i fenomeni tettonici (faglie e fratture)
• cause vulcaniche legate al magmatismo della regione
• crolli di grotte
Il punto dove le rocce cominciano a fratturarsi è il fuoco o ipocentro di un terremoto. Le rocce possono sopportare una compressione che può durare per anni senza fratturarsi (dipende dalla natura delle rocce, dall'entità delle forze, dalla progressione delle forze, dalla presenza di acqua nelle rocce, ecc.); qualunque roccia prima o poi ha incanalato tutta l'energia che poteva incanalare, si è deformata tutto quello che poteva, arriva al limite di rottura e nel momento in cui si rompe, sprigiona tutta l'energia elastica che aveva immagazzinato e si scatena il terremoto.
Ipocentro= punto in cui ha avuto origine la frattura.
Epicentro= proiezione in superficie dell'ipocentro.
L'ipocentro ha una longitudine, una latitudine e una profondità. L'epicentro ha la stessa latitudine e la stessa longitudine, ma sta sulla superficie del pianeta. I terremoti generano onde sismiche.
Onde sismiche
Onde sismiche: divisibili in:
• onde di volume, partono dall'ipocentro e si propagano all'interno del pianeta. Si dividono in onde P (primae) che sono onde longitudinali (vibrazione parallela alla direzione di propagazione dell'onda) e onde S (secundae) che sono onde trasversali (vibrazione perpendicolare alla direzione di propagazione dell'onda). Se passa un'onda sismica longitudinale in un reticolo cristallino, gli atomi in certi punti si avvicinano e il reticolo si comprime, in altri si allontanano e il reticolo si dilata. Se passa un'onda sismica trasversale in un reticolo cristallino gli atomi si alzano e si abbassano e il reticolo si deforma. Quando le rocce sono attraversate da onde P la velocità è maggiore, perciò arrivano prima ai sismografi, le onde S arrivano dopo.
• onde di superficie, partono dall'epicentro
(scienze 13)
Tipi di onde superficiali
I terremoti provocano un rilascio di energia elastica dall'ipocentro o sotto forma di onde P o sotto forma di onde S. Anche dall'epicentro, che è la proiezione in superficie dell'ipocentro, si dipartono delle onde, chiamate onde superficiali o onde lunghe, che sono le più lente di tutte. Queste si dividono in:
• onde L (di Love), onde polarizzate ma con il piano orizzontale e sono le più lente di tutte, sono perciò quelle che arrivano per ultime ai sismografi*
• onde R (di Raylegh), onde che provocano nelle particelle dei reticoli cristallini dei moti ellittici e hanno un'unica direzione di propagazione, quindi sono polarizzate
Funzionamento del sismografo
*Sismografo: strumento fissato al suolo che trema e il sismografo assorbe le vibrazioni. Ci sono due tipi:
• sismografo a molla, per le scosse sussultorie (movimento verticale), lavora con una massa mantenuta immobile grazie a uno stativo e a una molla che assorbe (accorciandosi e allungandosi) le vibrazioni delle scosse sussultorie. Alla massa che rimane immobile è fissato un pennino scrivente che registra su un rullo di carta rotante che è fissato sul terreno; quindi il terreno trema, il rullo trema, il pennino è immobile.
• sismografo a pendolo, per le onde ondulatorie (movimenti orizzontali), funziona in modo analogo ma la massa è mantenuta immobile da un'asta di pendolo (e non da una molla) che scorre in una rotaia. Il terreno fa delle scosse ondulatorie, lo stativo fa questi movimenti orizzontali, l'asta del pendolo scorre avanti e indietro lungo una rotaia e mantiene il pennino immobile
Il sismografo registra il sismogramma, in cui abbiamo finchè il terreno è immobile una linea orizzontale, nel momento in cui cominciano ad arrivare le prime onde P longitudinali, il pennino incomincia a scrivere le vibrazioni minime, appena percettibili ma che già hanno forma di onda. C'è un intervallo di tempo in cui il sismogramma registra solo le onde P, dopodiché arrivano le onde S e il pennino incomincia a registrare delle onde ad ampiezza maggiore. Dopo un intervallo di tempo in cui arrivano solo onde S arrivano le onde superficiali che hanno ampiezze molto grandi.
Domande da interrogazione
- Quali sono le principali cause dei terremoti?
- Cosa si intende per ipocentro ed epicentro di un terremoto?
- Quali sono le differenze tra onde P e onde S?
- Che cosa sono le onde superficiali e quali tipi esistono?
- Come funziona un sismografo e quali tipi esistono?
I terremoti possono essere causati principalmente da fenomeni tettonici, cause vulcaniche legate al magmatismo e crolli di grotte.
L'ipocentro è il punto in cui avviene la frattura delle rocce, mentre l'epicentro è la proiezione in superficie dell'ipocentro.
Le onde P sono longitudinali e si propagano più velocemente, mentre le onde S sono trasversali e arrivano dopo, causando vibrazioni perpendicolari alla direzione di propagazione.
Le onde superficiali partono dall'epicentro e sono le più lente; si dividono in onde L (di Love) e onde R (di Rayleigh), con movimenti e polarizzazioni differenti.
Un sismografo registra le vibrazioni del terreno; esistono due tipi principali: il sismografo a molla per scosse sussultorie e il sismografo a pendolo per onde ondulatorie, entrambi registrano su un sismogramma.
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