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ÍNDICE CARÁTULA.......................................................................................................................1 ÍNDICE.................................................................................................................................2 PRESENTACIÓN ..............................................................................................................3 INTRODUCCIÓN.............................................................................................................4 MARCO TEÓRICO..........................................................................................................5 I.
DEFINICIÓN...................................................................................................................5
II. CLASES...........................................................................................................................5 2.1. Ondas Internas......................................................................................................5 2.1.1. Ondas P.....................................................................................................6 2.1.2. Ondas S.....................................................................................................7 2.2. Ondas Superficiales.............................................................................................8 2.2.1. Ondas de Love.......................................................................................8 2.2.2. Ondas Rayleigh.......................................................................................9 III. CÓMO SE ORIGINAN...................................................................................................9 IV. CARATERÍSTICAS......................................................................................................10 V. CÓMO SE MIDEN........................................................................................................10 VI. COMO SE LOCALIZA.................................................................................................12
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................................13
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PRESENTACIÓN
El siguiente trabajo bibliográfico es el producto de una búsqueda muy detallada sobre las ondas sísmicas, en el cual se definirán su definición, clases, cómo se originan, características, cómo se miden y cómo se localizan. El propósito de este trabajo es dar a conocer un poco más acerca de las ondas sísmicas y despejar cualquier duda referida a este tema que es de suma importancia. Esperando poder brindarles más conocimientos y ampliando su visión de lo que se tratan las ondas sísmicas.
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INTRODUCCIÓN Si desplazamos un diapasón de su posición de equilibrio y lo soltamos repentinamente, percibimos su sonido característico. Lo mismo sucede en la Tierra, un sismo consiste precisamente en la liberación repentina de los esfuerzos impuestos al terreno. De esta manera, la tierra es puesta en vibración. Esta vibración es debida a la propagación de
ondas como en el caso del diapasón. En un terremoto se transmiten ondas que viajan por el interior de la tierra. Siguen caminos curvos debido a la variada densidad y composición del interior de la Tierra. Este efecto es similar al de la refracción de ondas de luz. A este tipo de ondas se llaman ondas internas, centrales o de cuerpo, transmiten los temblores preliminares de un terremoto pero poseen poco poder destructivo. Las ondas de cuerpo son divididas en dos grupos: ondas primarias (P) y secundarias (S). También se propagan ondas por la superficie. Son las que más tardan en llegar. Debido a su baja frecuencia provocan resonancia en edificios con mayor facilidad que las ondas de cuerpo causando los efectos más devastadores . Hay ondas superficiales de dos tipos: de Rayleigh y de Love.
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MARCO TEÓRICO I. DEFINICIÓN Las ondas sísmicas son un tipo de onda elástica fuerte en la propagación de perturbaciones temporales del campo de tensiones que generan pequeños movimientos en las placas tectónicas.
Fig.01. Formas de las ondas sísmicas
II. CLASES 2.1.
ONDAS INTERNAS Las ondas internas viajan a través del interior. Siguen caminos curvos debido a la
variada densidad y composición del interior de la Tierra. Este efecto es similar al de refracción de ondas de luz. Las ondas internas transmiten los temblores preliminares de un terremoto pero poseen poco poder destructivo. Las ondas internas son divididas en dos grupos: ondas primarias (P) y secundarias (S).
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2.1.1. Ondas P Las ondas P (primarias o primae del verbo griego) son ondas longitudinales o
compresionales, lo cual significa que el suelo es alternadamente comprimido y dilatado en la dirección de la propagación. Estas ondas generalmente viajan a una velocidad 1.73 veces de las ondas S y pueden viajar a través de cualquier tipo de material líquido o sólido. Velocidades típicas son 1450m/s en el agua y cerca de
5000m/s en el granito. En un medio isótropo y homogéneo la velocidad de propagación de las ondas P es:
donde K es el módulo de compresibilidad,
es el módulo de corte o rigidez la densidad del material a través del cual se propaga la onda mecánica. De estos tres parámetros, la densidad es la que presenta menor variación por lo que la velocidad está principalmente determinada por K y μ.
Fig.02. Comportamiento de la onda P
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2.1.2. Ondas S
Las ondas S (secundarias o secundae) son ondas en las cuales el desplazamiento
es transversal a la dirección de propagación. Su velocidad es menor que la de las ondas primarias. Debido a ello, éstas aparecen en el terreno algo después que las primeras. Estas ondas son las que generan las oscilaciones durante el movimiento sísmico y las que producen la mayor parte de los daños. Solo se trasladan a través de elementos sólidos.
La
velocidad
de
propagación
medios isótropos y homogéneos depende
de
del módulo
las
ondas
de
corte
la densidad del material.
Fig.03. Comportamiento de la onda S
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S
y
en
de
2.2.
ONDAS SUPERFICIALES Cuando las ondas internas llegan a la superficie, se generan las ondas L, que se
propagan por la superficie de discontinuidad de la interfase de la superficie terrestre (tierra-aire y tierra-agua). Son las causantes de los daños producidos por los sismos en las construcciones. Estas ondas son las que poseen menor velocidad de propagación a comparación de las otras dos.
2.2.1. Ondas de Love
Son ondas superficiales que producen un movimiento horizontal de corte en
superficie. Se denominan así en honor al matemático neocelandés Augustus Edward
Hough Love quien desarrolló un modelo matemático de estas ondas en 1911. La velocidad de las ondas Love es un 90% de la velocidad de las ondas S y es ligeramente superior a la velocidad de las ondas Rayleigh. Estas ondas solo se propagan por las superficies.
Fig.04. Comportamiento de la onda Love
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2.2.2. Ondas de Rayleigh Las ondas
Rayleigh (erróneamente
llamadas Raleigh),
también
denominadas ground roll , son ondas superficiales que producen un movimiento elíptico retrógrado del suelo. La existencia de estas ondas fue predicha por John
William Strutt, Lord Rayleigh, en 1885. Son ondas más lentas que las ondas internas y su velocidad de propagación es casi un 90% de la velocidad de las ondas S.
Fig.05. Comporta miento de la onda Rayleigh.
III.CÓMO SE ORIGINAN Se originan en el interior de la corteza terrestre, debido a repentinos desplazamientos en fallas o hendiduras en la tierra, se propagan hacia la superficie terrestre originando terremotos o movimientos sísmicos de baja intensidad. Lo cual nos indica que dichas perturbaciones generan energía que es difundida hacia fuera en forma de ondas sísmicas.
Fig.06. Presencia de falla o hendiduras en la Tierra.
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IV. CARACTERÍSTICAS o
Estas ondulaciones, que se generan cuando se produce un sismo, se desplazan a través
de los materiales rocosos. o
La velocidad de las ondas depende, como ocurre en todas las manifestaciones
ondulatorias, de las propiedades del medio; fundamentalmente de la elasticidad y densidad de los materiales por los cuales se propaga. o
Existen 2 tipos de ondas que son: Internas en la cuales están la onda S y la onda P y
en las Superficiales están las ondas Love y Rayleigh.
Fig.07 . Veloci dad de las ondas sísmic as
V. CÓMO SE MIDEN Cada uno de estos diferentes tipos de ondas, viajan a diferentes velocidades, por lo tanto llegan a la misma estación en diferentes tiempos. Las ondas P son las más veloces y llegan primero. Las ondas S viajan a la mitad de la velocidad que las ondas P, por eso llegan después. La estación sísmica que se encuentra cerca del terremoto registra ondas P y ondas S en rápida sucesión. A medida que la distancia de la estación sísmica al terremoto va creciendo, la diferencia en tiempo de llegada entre las ondas P y las ondas S también aumentan.
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Si bien las técnicas modernas son más complicadas, describiremos el concepto básico usando el ejemplo de un terremoto cerca de México y las estaciones sísmicas en Norte
América. Los siguientes dos pasos muestran cómo determinamos la distancia de un sismograma y estimamos el lugar donde ocurrió el terremoto usando 3 estaciones.
PRIMER PASO El tiempo de llegada entre la onda P y la llegada de la onda S (tiempo S-P) es medido en cada estación. El tiempo S-P indica la distancia del terremoto de manera similar a la diferencia de tiempo entre el reflejo de la luz de un rayo y el sonido de un trueno que indican la distancia de una tormenta. En nuestro ejemplo, la estación TEIG (con un tiempo S-P de 1.5 minutos) es la más cercana al terremoto y la estación SSPA (con un tiempo S-P de 5 minutos) está mucho más lejos. Observando y analizando varios terremotos, conocemos la relación entre el tiempo S-P y la distancia entre la estación y el terremoto. Por lo tanto podemos convertir cada medida de tiempo S-P a distancia. Un intervalo de 1.5 minutos corresponde a 900 kilómetros, 3 minutos a 1800 kilómetros y 5 minutos a 3300 kilómetros.
En conclusión se miden utilizando estaciones.
Fig.08. Reconoci miento de las 3 estaciones
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VI. CÓMO SE LOCALIZA SEGUNDO PASO Una vez que sabemos la distancia del terremoto a las 3 estaciones, podemos determinar la ubicación del terremoto. Hacemos un círculo alrededor de la estación con un radio
igual a la distancia de la estación y el terremoto. El terremoto ocurrió en el punto donde los 3 circulos se cruzan.
Fig.09. Localización
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Sitio web. (07 de Abril del 2015). En Física San Bartolomé. Recuperado el 13 de Julio del 2015 de
http://fisicasanbartolome.wikispaces.com/file/view/Actividad+Ondas+Sismicas.pdf .
Sitio web. (19 de Junio del 2014). En Unidad de Registro Sísmico. Recuperado el 13 de Julio del 2015 de
http://web.ua.es/es/urs/divulgacion/propagacion-de-ondas-sismicas.html.
Pérez, J. (2005). Modelo de la propagación de ondas sísmicas mediante un método de diferencias finitas. España. Editorial Universidad de Almería.
Wilson, J. (2003). Física. México. Editorial Pearson Educación, 5ta edición. Espíndola, J. (1993). Terremotos y ondas sísmicas. México. Editorial Universidad Nacional Autónoma de México.
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