Uma onda ssmica uma onda que se propaga atravs da Terra, geralmente como consequncia de um sismo, ou devido a uma exploso. Estas ondas so estudadas pelos sismlogos, e medidas por sismgrafos, sismmetros ou geofones. Nos estudos ssmicos de jazidas de petrleo tambm podem ser utilizados hidrofones.Ondas Ssmicas BsicasDurante um terremoto diversos tipos de ondas so produzidas, mas duas delas se destacam das demais e so sempre usadas como referncia quando o assunto so os tremores de terra: asondas Pe asondas S.

Ondas PAps um terremoto, a primeira das ondas ssmicas que so detectadas so as ondas do tipo P, tambm conhecidas como ondas primrias ou de compresso. Estas ondas so muito velozes e se propagam atravs dos slidos e dos lquidos e como seu nome diz, agem comprimindo o meio pelo qual trafegam, conforme mostra a figura abaixo.

A velocidade das ondas P varia com o meio, sendo considerados tpicos os valores de 330 m/s no ar, 1450 m/s na gua e 5000 m/s no granito. Como as rochas so mais duras medida que a profundidade aumenta, quanto mais fundo mais rpida ser a velocidade de propagao.

Ondas SAs ondas S (shear ou secundrias) so ondas transversais ou de cisalhamento, o que significa que o solo deslocado no sentido perpendicular em relao direo de propagao, da mesma forma que o movimento de um chicote. A figura abaixo ajuda a compreender.

As ondas S se propagam mais lentamente que as ondas P, tipicamente 60% mais devagar, mas a energia de seu movimento vrias vezes superior, o que significa que as ondas S causam muito mais danos que as ondas P.Da mesma forma que as ondas P, as ondas S tambm se propagam mais rapidamente conforme a profundidade aumenta, mas a relao de aumento ou diminuio da velocidade no igual para os dois tipos de ondas.

Propagao diferenteDiferente das ondas P, que se propagam tanto nos slidos como nos lquidos, as ondas S propagam-se apenas atravs dos slidos, j que os fluidos no suportam as foras de cisalhamento.Quando ocorre um terremoto, sismmetros situados at uma distncia angular de 105 (11 mil km) conseguem registrar os dois tipos de ondas, mas se essa distncia for maior as ondas S no podem mais ser detectadas. Esse fato levou Richard Dixon Oldham a sugerir, em 1906, que a Terra possua um ncleo lquido, atualmente chamado de ncleo externo.

Fenmeno semelhante ocorre com as ondas do tipo P. Ao passarem de um meio slido (manto) para um meio lquido (ncleo externo), a abrupta mudana de densidade faz as ondas mudarem de direo, impedindo que os sismgrafos registrem as ondas P entre 104 e 140 graus de distncia angular do epicentro, algo entre 11 mil e 19 mil km desde o ponto de ruptura.

O mapa acima mostra o tempo em minutos, que as ondas P levaram para serem detectadas em diversos pontos da Terra aps um terremoto hipottico ocorrido no Peru.A linha escura, mais grossa, indica a distncia entre o epicentro e a regio dazona de sombra das ondas P, localiza entre 104 e 140 graus de distncia do ponto de ruptura. Dentro desse distncia as ondas P no so se propagam e no podem ser detectadas.

DescontinuidadesA presena de um ncleo interno slido s foi sugerida em 1936, aps a sismloga dinamarquesa Inge Lehman reparar que ondas P, que deveriam ser bloqueadas pelo ncleo lquido, tambm podiam ser detectadas nos sismogramas. Esse fato levou a pesquisadora a sugerir que havia algum tipo de descontinuidade abaixo desse ncleo, que estaria permitindo a reflexo das ondas P. Essa hiptese foi confirmada apenas em 1976 e a zona de interface entre os dois ncleos foi batizada dedescontinuidade de Lehman.Outras regies de interface so adescontinuidade de Mohorovic(tambm chamada Moho), que separa a crosta do manto terrestre e adescontinuidade de Gutenberg(ou Wiechert-Gutenberg), que separa o manto do ncleo lquido.A descontinuidade de Mohorovic varia entre 5 e 10 km nos oceanos e entre 30 e 40 km abaixo dos continentes e abaixo dela que o magma incandescente se movimenta levando junto a crosta terrestre. nessa profundidade que ocorre a maioria dos terremotos. Em regies montanhosas a descontinuidade de Mohorovic pode atingir 60 km de profundidade.A descontinuidade de Gutemberg se localiza a cerca de 2880 km de profundidade e deste ponto em diante as ondas S deixam de se propagar, pois a partir da o comea o ncleo lquido.

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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 estar madura. J um som mais abafado indicar provavelmente que ela passou do ponto. Isso ilustra dois pontos sobre as ondas ssmicas: (1) a energia da batida se propaga pelo interior da melancia, e (2) a natureza do contedo da melancia afeta o som.

Uma onda transmite energia de um lugar para outro. O bumbo de um tambor viaja pelo ar como uma seqncia de ondas, assim como o calor do sol chega at a Terra como ondas, e uma batidinha na melancia viaja atravs dela. Ondas de vibraes que viajam pelas rochas so ditas ondas ssmicas. Terremotos e exploses geram vrios tipos dessas ondas. A sismologia estuda os tremores de terra e tambm a natureza do interior da Terra com base em evidncias de ondas ssmicas.

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

ONDAS DE CORPO

Ondas de Corpo

Existem dois tipos fundamentais de ondas no interior da Terra. A onda P, longitudinal, uma onda elstica que provoca a compresso e a expanso da rocha.

As ondas P tm 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 tambm uma onda P, de 0,34 km/s e os jatos supersnicos chegam a 0,85 km/s. Na gua, a onda P se propaga a 1,5 km/s.

As ondas P so chamadas primrias porque so as primeiras que podem ser observadas nos sismogramas.

O segundo grupo principal de ondas, chamadas ondas S (shear) so aquelas cujas partculas vibram na direo perpendicular propagao da onda. Sua velocidade menor, girando em torno de 3 e 4 km/s na crosta. O resultado dessa relativa lentido 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 slidos, porque as molculas de lquidos e gases podem apenas transmitir presses. Uma tenso lateral (tangencial) entre as partculas no pode ser transmitida em meios no slidos.

Ondas de SuperfcieONDAS DE SUPERFCIE

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

COMO MEDIR AS ONDAS SSMICAS

A medio das ondas ssmicas se d com um conjunto desensor + registrador => registroO sensor (sismmetro) o responsvel por responder aos movimentos e estmulos da superfcie muito precisamente. O sensor tem uma massa metlica (geralmente um m) suspensa por uma mola oscilando prximo a uma bobina. Pequenas variaes na posio da massa geram uma diferena de potencial nas extremidades da bobina (Lei de Lenz). Se esse sinal eltrico for amplificado e digitalizado pelo registrador (sismgrafo), temos o registro sismolgico (sismograma).Estrutura interna da GeosferaPage historylast edited byAna Vieira4 years, 3 months agoPara se poder compreender o que se passa no interior da Terra o Homem teve de arranjar uma maneira de a poder estudar, sem ter que ir at s suas profundezas.Mas como possvel tal feito?Sendo assim ao longo da pgina iro ser apresentados alguns tpicos que vo ajudar a entender melhor a estrutura interna da Geosfera.-Ondas ssmicas: comportamentos no interior da Terra e relao com propriedades dos materiais.No interior da Terra obtm-se informao a partir das ondas ssmicas que produzidas por um abalo na crosta atravessam as profundidades do nosso planeta, a Terra. As ondas ssmicas decorrem da energia libertada quando ocorrem fracturas nas rochas, esta energia faz vibrar as partculas dos materiais da Terra, e a sua velocidade depende da natureza delas.As ondas P (principais) so caracterizadas pela vibrao das partculas paralelamente direco de propagao. Asondas S (secundrias) so mais lentas e a sua propagao produz uma vibrao transversal, ou seja perpendicularmente direco de propagao.

Mapa de conceitos das ondas ssmicasAtravs deuma anlise mais aprofundada, possvel determinar-se a rigidez, densidade e compressibilidade dos materiais em funo de diferentes profundidades e presses.A zona de sombra tem aproximadamente entre 11400 km e 15900 km do epicentro de cada sismo e nela no so recebidas ondas ssmicas. Isto explica-se pelo facto de haver a existncia de uma camada lquida aos 2900 km de profundidade o ncleo externo.O ncleo externo impede a propagao das ondas S e reduz a velocidade das ondas P, refractando-as e fazendo com que s voltem a ser recebidas superfcie, para alm da zona de sombra.Como qualquer outro movimento ondulatrio as ondas ssmicas sofrem um desvio e uma mudana de velocidade (refraco) quando passam de um meio para outro e estes apresentam densidades diferentes.Analisando a velocidade das ondas ssmicas deduzem-se imediatamente dois factos importantes:A Terra no homognea, pois entre os 10 km e 30 km de profundidade a velocidade das ondas P sofre uma variao brusca, de 6km/s para quase 8km/s. Esta descontinuidade foi descoberta porAndrija Mohorovicic, razo pela qual se denomina pelo seu nome, ou seja descontinuidade de Mohorovicic. Se continuarmos a percorrer o interior da Terra, aos 2900 km de profundidade, apercebemo-nos da existncia de uma nova descontinuidade, esta descoberta porBeno Gutenbergque tambm tem o seu prprio nome, descontinuidade de Gutenberg. Aqui a velocidade das ondas ssmicas diminui bruscamente, pois as ondas ssmicas deslocavam-se cerca de 13km/s e passam para 8km/s.As ondas S quando atingem os 2900km de profundidade deixam de se propagar, pois como estas dependem da rigidez e da densidade e o ncleo externo liquido, supe-se que a rigidez dos materiais que o constituem seja nula.A anlise sismolgica dos muitossismos( tremores de terra ) que ocorrem em todo o planeta Terra, em regies, actualmente, bem conhecidas, foi um dos principais mtodos que levou concepo de um modelo para a estrutura da Terra. Para que possamos perceber, no s como foi concebido o referido modelo mas tambm o prprio modelo, teremos que ter em conta algunsconceitos bsicos de sismologia.Bloco diagrama representando as principais componentes de um sismo.

Representao grfica das duas caractersticas fundamentais de uma onda: T-Perodo da onda e A-Amplitude da onda.Na figura do lado esquerdo est representado, de forma muito simplificada, um bloco diagrama representativo de um sismo.Sismosso abalos naturais da crosta terrestre que ocorrem num perodo de tempo restrito, em determinado local, e que se propagam em todas as direces (Ondas Ssmicas), dentro e superfcie da crosta terrestre, sempre que a energia elstica ( movimento ao longo doplano de Falha) se liberta bruscamente nalgum ponto (Foco ou Hipocentro). Ao ponto que, na mesma vertical do hipocentro, se encontra superfcie terrestre d-se o nome deEpicentro, quase sempre rodeado pela regiomacrosssmica, que abrange todos os pontos onde o abalo possa ser sentido pelo Homem.

Representao esquemtica da onda ssmica e raio ssmico.

A energia libertada no foco de um sismo propaga-se em todas as direces sob a forma de ondas elsticas, designadas porondas ssmicas, que se deslocam com uma velocidade determinada (velocidade de propagao),e segundo a direco de propagao. Em meios de composio homognea, que no o caso da Terra, as ondas ssmicas so, em todos os pontos equidistantes, sendo umraio ssmico, por analogia com um raio luminoso, toda e qualquer normal superfcie da onda. Deste modo possvel admitir que a energia ssmica se propaga ao longo dos raios ssmicos. NaTerra, devido sua composio heterognea, o trajecto (raio ssmico) das ondas ssmicas , regra geral, curvilneo.As ondas ssmicas propagam-se atravs dos corpos por intermdio de movimentos ondulatrios, como qualquer onda, dependendo a sua propagao das caractersticas fsico-qumicas dos corpos atravessados.Esquema que mostra o movimento e a forma de propagao dos quatro tipos de ondas ssmicas:1-ondas primrias (P);2-ondas secundrias (S);3-ondas de Love (L);4-ondas de Rayleigh (R). A direco do movimento das partculas est indicado por setas vermelhas.

Sismograma mostrando o registo da chegada das ondas P, as de maior velocidade, chegada das ondas S, de menor velocidade que as ondas P, o intervalo de tempo decorrido entre a chegada das ondas P e S, e a seguir a amplitude das ondas L.Ainterpretao dos sismogramaspermite aos especialistas em sismologia retirarem informaes muito teis sobre as caractersticas das zonas terrestres atravessadas pelas ondas ssmicas.Observando o esquema apresentado do lado esquerdo, podemos dizer que as ondas ssmicas classificam-se em dois tipos principais: as ondas que se geram nos focos ssmicos e se propagam no interior do globo, designadasondas interiores, volumtricas ou profundas(1 e 2), e as que so geradas com a chegada das ondas interiores superfcie terrestre, designadas porondas superficiais(3 e 4).As ondas interiores, so de dois tipos: 1)Ondas primrias, longitudinais, de compressoou simplesmenteondas P- correspondem a um movimento vibratrio em que as partculas dos materiais rochosos oscilam para a frente e para trs (1), na mesma direco de propagao do raio ssmico, comprimindo e distendendo as rochas alternadamente; a direco de vibrao das particulas a mesma da propagao da superfcie de onda; so as mais rpidas e, portanto, as primeiras a atingir a superfcie terrestre, da tambm a designao deondas primae. 2)Ondas transversais, de cisalhamentoou simplesmenteondas S- provocam vibraes nas partculas numa direco perpendicular ao raio ssmico (2), isto , as partculas que transmitem as ondas vibram perpendicularmente direco de propagao da onda; propagam-se com menos velocidade do que as ondas P, atingindo a superfcie terrestre em segundo lugar, sendo, tambm, designadas porondas secundae.Asondas Ppropagam-se nos meios slidos, lquidos e gasosos, havendo variao de velocidade quando passam de um meio para o outro, enquanto asondas Sapenas se propagam nos meios slidos. A velocidade das ondas P e S varia com as propriedades das rochas que atravessam, nomeadamente com a sua rigidez e com a sua densidade.Com a chegada dasondas interiores superfcie geram-seondas superficiaisque so, em geral, as causadoras das destruies provocadas pelos sismos de grande intensidade. Nas ondas superficiais distinguem-se dois tipos: 1)Ondas de Love ou ondas L, que so ondas de torso, em que o movimento das partculas horizontal e em ngulo recto (perpendicular) direco de propagao da onda (3); 2)Ondas de Rayleigh ou ondas R, que so ondas circulares em que o movimento das partculas se produz num plano vertical quele em que se encontra a direco de propagao da onda (4). As ondas superficiais propagam-se com menor velocidade que as ondas P e S.Ossismgrafosso aparelhos de preciso que registam, emsismogramas, as ondas ssmicas.

Ondas Ssmicas(I.seismic wave)TERMO BASEOndas que se propagam atravs de qualquer corpo elstico, como seja a Terra.Sendoondas mecnicas, produzem-se por qualquer processo que fornea energia ao meio, como seja um sismo, um impacto ou uma exploso.H dois tipo de ondas ssmicas: asondas volmicas(que se propagam atravs do interior da Terra) e asondas superficiais(que se propagam superfcie da Terra).Asondas volmicasso tridimensionais, propagando-se radialmente desde o local de origem (epicentro), sendo sujeitas a vrios fenmenos de refraco e de reflexo consoante as densidades dos materiais que vo atravessando e as superfcies que os separam. As principaisondas ssmicas volmicasso as: Ondas P(ondas primrias), que soondas compressivas(longitudinais), isto , que fazem com que a matria seja alternadamente comprimida e distendida na direco de propagao. Uma onda a propagar-se ao longo de uma mola constitui uma boa analogia para este tipo de ondas ssmicas. So as primeiras ondas ssmicas a chegar pois que a sua velocidade de propagao grande (da ordem de 5500m/s no granito, 1500m/s na gua e 330m/s no ar), maior do que a das outras ondas ssmicas. Normalmente so menos destrutivas do que as ondas que se lhe seguem (ondas S, R e L).

Ondas S(ondas secundrias), que soondas transversaisoude cizalhamento, isto , a matria deslocada perpendicularmente direco de propagao. Uma boa analogia para este tipo de ondas a corda de uma guitarra que posta a vibrar. No caso de serem polarizadas horizontalmente o solo move-se alternadamente para a direita e para a esquerda, o que pode provocar elevado poder destruidor. Como os fluidos no suportam foras de cizalhamento, estas ondas propagam-se apenas na parte slida da Terra. Nos granitos, por exemplo, de cerca de 3000m/s. Aamplitudedestas ondas S vrias vezes maior que a das ondas P.Asondas superficiaisso anlogas sondas marinhase propagam-se na parte superficial da Terra, deslocando-se com velocidades inferiores s dasondas volmicas. Geram-se devido chegada dasondas volmicas superfcie da Terra. Normalmente, asfrequnciasdasondas superficiaisso inferiores a 1 Hertz. Devido sua baixafrequncia, longa durao e grandeamplitude, podem ser das ondas ssmicas mais destrutivas. As principaisondas ssmicas superficiaisso as:

Ondas R (ouondas de Rayleigh), que se propagam como as ondas na superfcie da gua. O movimento das partculas individuais descreve uma elipse retrgada alinhada no plano vertical. Pode ser visualizado como uma combinao de vibraes do tipo P e S. Tal como nas ondas do mar, o deslocamento das partculas no est confinado apenas superfcie livre do meio, sendo as partculas abaixo desta tambm afectadas pela passagem da onda (aamplitudedo movimento das partculas decresce exponencialmente com o aumento da profundidade). So mais lentas do que asondas volmicas. A designao ondas de Rayleigh advm do ttulo do fsico ingls John William Strutt, Lord Rayleigh (1842-1919), que em 1885 previu a sua existncia.

Ondas L(ouondas de Lowe), que so essencialmenteondas de cizalhamentopolarizadas horizontalmente (o movimento das partculas processa-se apenas no plano horizontal). A energia destas ondas permanece nas camadas superiores da Terra por ocorrer reflexo interna total. So altamente destrutivas. A designao ondas de Lowe provm do nome do fsico ingls Augustus Edward Hough Love (1863-1940), que em 1911 desenvolveu um modelo matemtico destas ondas.

Como os vrios tipos de ondas que se produzem quando ocorre um sismo tm velocidades efrequnciasdiferentes, em reas afastadas da regio epicentral possvel observar que as ondas esto organizadas em grupos. Todavia, prximo da rea de gerao, no h tempo suficiente para esta segregao em trens de ondas distintas, pelo que a movimentao das partculas induzida simultaneamente por diferentes tipos de ondas pode ser extremamente complexa, podendo ter elevado potencial de destruio.Por outro lado, ao propagar-se em diferentes tipos de rochas e superfcie, atravessando zonas de descontinuidade estrutural, as ondas so sujeitas, com frequncia, a fenmenos de refraco e de reflexo, o que pode conduzir a amplificao das ondas e, consequentemente, aumento do seu potencial destrutivo. A situao complica-se ainda mais porque a propagao das ondas afectada pela atitude do plano de rotura, o que pode conduzir a concentrao de energia em certas direces. A complexidade do estudo das ondas ssmicas ainda acentuada pelo facto do tipo e condies do solo, bem como a topografia, poderem provocar amplificao ou atenuao das ondas ssmicas em locais especficos.Asondas ssmicas volmicas(quer ascompressivas, quer as decizalhamento) tm, na origem, vasta gama defrequncias. Todavia, devido atenuao durante a propagao, as mais pronunciadas tmfrequnciasentre 0,5 e 20 Hertz. Asondas superficiaistm, geralmente,frequnciasmenores do que asondas volmicas, tipicamente inferiores a 1 Hertz.Se afrequnciadas ondas ssmicas anloga frequncianatural de vibrao dos edifcios (que, em geral, mais elevada nos edifcios de menor altura, e mais baixa nos prdios mais altos), estes podem entrar em ressonncia e ser gravemente danificados ou destrudos. Como as ondas comfrequnciaselevadas sofrem atenuao mais rpida com o aumento de distncia zona epicentral do que as ondas comfrequnciasmais baixas, a distncias relativamente grandes do epicentro (da ordem de 100km) os edifcios altos podem ser bastante mais danificados do que os baixos. As construes baixas so mais sensveis s vibraes ssmicas quando se localizam prximo do local onde o sismo foi gerado