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Ondas Sísmicas

Texto elaborado a partir de uma 'tradução livre com adaptações' de Graham R. Thompson and Jonathan Turk, Introduction to Physical Geology, 1997


 falha, foco, epicentro

Quando escolhemos uma melancia para comprar sem que possamos ver o seu interior, usualmente lhe damos algumas batidinhas e escutamos o som. Se o som estiver limpo, provavelmente estará madura. Já um som mais abafado indicará provavelmente que ela passou do ponto. Isso ilustra dois pontos sobre as ondas sísmicas: (1) a energia da batida se propaga pelo interior da melancia, e (2) a natureza do conteúdo da melancia afeta o som.

Uma onda transmite energia de um lugar para outro. O bumbo de um tambor viaja pelo ar como uma seqüência de ondas, assim como o calor do sol chega até a Terra como ondas, e uma batidinha na melancia viaja através dela. Ondas de vibrações que viajam pelas rochas são ditas ondas sísmicas. Terremotos e explosões geram vários tipos dessas ondas. A sismologia estuda os tremores de terra e também a natureza do interior da Terra com base em evidências de ondas sísmicas.

Um terremoto irradia vários tipos diferentes dessas ondas a partir do seu foco (hipocentro ou ponto inicial) cuja projeção na superfície lhe chamamos epicentro. Parte das ondas de um terremoto podem atingir a superfície irradiando-se a partir do epicentro por toda a superfície da Terra.



ONDAS DE CORPO


Ondas de Corpo



Existem dois tipos fundamentais de ondas no interior da Terra. A onda P, longitudinal, é uma onda elástica que provoca a compressão e a expansão da rocha.

As ondas P têm velocidade entre 4 e 7 km/s na crosta terrestre e em torno de 8 km/s no manto superior. A velocidade do som no ar, que também é uma onda P, é de 0,34 km/s e os jatos supersônicos chegam a 0,85 km/s. Na água, a onda P se propaga a 1,5 km/s.

As ondas P são chamadas primárias porque são as primeiras que podem ser observadas nos sismogramas.

O segundo grupo principal de ondas, chamadas ondas S (shear) são aquelas cujas partículas vibram na direção perpendicular à propagação da onda. Sua velocidade é menor, girando em torno de 3 e 4 km/s na crosta. O resultado dessa relativa lentidão é que seu registro sempre ocorre algum tempo depois do registro da onda P.

Diferentemente das ondas P, as ondas S se propagam apenas nos meios sólidos, porque as moléculas de líquidos e gases podem apenas transmitir pressões. Uma tensão lateral (tangencial) entre as partículas não pode ser transmitida em meios não sólidos.


Ondas de Superfície

ONDAS DE SUPERFÍCIE

Junto à superfície as ondas P e S podem combinar e propagar-se horizontalmente formando ondas de superfície. As ondas de superfície viajam ainda mais lentamente que as ondas de corpo. Há dois tipos de ondas superficiais. As ondas Rayleigh se propagam com um movimento de sobe-e-desce das partículas como as ondas do mar. As ondas Love vibram lateralmente como rasteja um réptil. Durante um terremoto portanto, a Terra se chacoalha como as ondas do mar e rasteja como um lagarto.

COMO MEDIR AS ONDAS SÍSMICAS

A medição das ondas sísmicas se dá com um conjunto de

sensor + registrador => registro

O sensor (sismômetro) é o responsável por responder aos movimentos e estímulos da superfície muito precisamente. O sensor tem uma massa metálica (geralmente um ímã) suspensa por uma mola oscilando próximo a uma bobina. Pequenas variações na posição da massa geram uma diferença de potencial nas extremidades da bobina (Lei de Lenz). Se esse sinal elétrico for amplificado e digitalizado pelo registrador (sismógrafo), temos o registro sismológico (sismograma).


Registro sísmico

Página elaborada pelo Grupo de Sismologia do IAG (2014)