If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Jeżeli jesteś za filtrem sieci web, prosimy, upewnij się, że domeny *.kastatic.org i *.kasandbox.org są odblokowane.

Główna zawartość
Aktualny czas:0:00Całkowity czas trwania:8:38

Transkrypcja filmu video

W tym filmiku chcę pomówić trochę o falach sejsmicznych. Po pierwsze dlatego, że są interesujące same w sobie ale są też użyteczne kiedy myślimy o obecnej strukturze Ziemi. Widzieliście mój filmik o warstwach Ziemi i fale sejsmiczne są ważne aby zdać sobie sprawę z tego jak ludzie doszli do tego czym są różne warstwy Ziemi i aby wyrazić się jasno, fale sejsmiczne są łączone z trzęsieniami Ziemi ale są to wszystkie fale, które przemieszczają się przez Ziemię może to być z powodu trzęsienia Ziemi albo innego rodzaju dużej eksplozji albo czegoś innego co powoduje wysyłanie energii przez skałę na Ziemi albo przez samą Ziemię. Są dwie różne fale sejsmiczne i skupimy się bardziej na jednej niż na drugiej Pierwsza to fala powierzchniow a druga to fala wgłębna Fale powierzchniowe przemieszczają się po powierzchni czegoś w tym przypadku mówimy o powierzchni ziemi I tu jest rysunek fali powierzchniowej I są one bardziej analogiczne do typu fal normalnie łączonych z powierzchnią wody i są dwa rodzaje fal powierzchniowych: fale Rayleigha i Love'a Nie będziemy się w to zagłębiać ale możecie zobaczyć, że fale Rayleigha to rodzaj ziemi poruszającej się w górę i dół. Tutaj ziemia porusza się w górę, tu w dół więc możemy to uważać za rodzaj walcowania ziemi fale Love'a to ziemia przesuwająca się z lewej do prawej strony. Więc tutaj nie ma ruchu w górę i dół, ale mamy kierunek ruchu fali porusza się ona na lewą, tutaj na prawą w obu przypadkach fala powierzchniowa jest prostopadła do kierunku ruchu więc czasami nazywamy je falami poprzecznymi i są one analogiczne do, jak powiedziałem, do tego co widzimy w falach wodnych. Bardziej interesującą rzeczą są fale wgłębne ponieważ przede wszystkim poruszają się szybciej i są również falami używanymi do tego aby dowiedzieć się o strukturze Ziemi więc są dwa rodzaje fali wgłębnych. Mamy fale podłużne i fale poprzeczne są narysowane tutaj i są one energią przekazywaną przez ciało więc nie poruszają się one po powierzchni tutaj na tym diagramie który wziąłem z Wikipedii a Wikipedia wzięła z US Geological Survey mamy młotek który uderza w jakąś skałę i to co widzimy tutaj to kiedy młotek uderza w tą skałę mogę to trochę powiększyć więc powiedzmy, że uderzyłem tę skałę tutaj młotkiem to co się natychmiast stanie, to skała się spręży Młotek dotyka on spręży tę skałę ale wtedy ta energia, cząsteczki zaczną uderzać w sąsiednie cząsteczki a wtedy te sąsiadujące cząsteczki zaczną uderzać w te cząsteczki obok i te będą uderzały w te cząsteczki obok Więc będziemy mieli tą sprężoną część skały poruszającą się przez fale więc te są sprężone a te cząsteczki uderzą w sąsiednie więc natychmiast po uderzeniu skała będzie bardziej gęsta tutaj pierwsze cząsteczki które zostały uderzone uderzą w te nad nimi i potem wrócą tam gdzie były i teraz sprężęnie się przesunie i jeśli przejdziemy do przodu przesunie się do przodu więc mamy tą falę sprężystą. Uderzamy młotkiem tutaj i mamy zmianę gęstości to porusza się w tym samym kierunku fali w tej sytuacji, to jest kierunek fali i widzimy cząsteczki idą w tę i z powrotem po tej samej osi idą w tym samym kierunku co fala więc to są fale podłużne i fale podłużne przemieszczają się przez powietrze, to właśnie robią fale dźwiękowe i sprężyste. Mogą przemieszczać się przez ciecz i przez ciała stałe. I w zależności od tego gdzie, w powietrzu poruszają się najwolniej poruszają się z prędkością dźwięku 330 metrów na sekundę co nie jest wolno dla człowieka w cieczy poruszają się z prędkością 1500 metrów na sekundę i w granicie, który stanowi większość skorupy ziemskiej poruszają sięz prędkościa 5000 metrów na sekundę, pozwólcie, że to zapiszę albo 5 km na sekundę jeśli poruszają się przez granit Fale poprzeczne, jeśli uderzylibyśmy młotkiem w tą stronę skały więc pozwólcie, że narysuję inny diagram ponieważ ten jest mały gdybyśmy uderzyli młotkiem tutaj to to co by się stało to to, że okresowo całą skałą przesunięta byłaby tutaj, byłaby trochę zdeformowana i to pociągnęłoby trochę skały do tyłu a wtedy ta skała która jest tutaj nad nią zostałaby wolno pociągnięta do dołu podczas gdy ta skała która zostałą początkowo uderzona powróci do swojego miejsca wiec przechodzimy do przodu, może mili sekundę i następna warstwa skały nad tą może powinienem narysować to w ten sposób następna warstwa nad tą będzie zdeformowana w prawą stronę i jeśli będziemy przechodzili do przodu, deformacja przejdzie do góry i zauważcie, tutaj, znowu, ruch fali jest do góry ale teraz ruch materiału nie będzie wzdłuż osi którą widzieliśmy w falach podłużnych czy sprężonych teraz porusza się prostopadle wzdłuż podłóżnej osi albo mógłbym nazwać to falą poprzeczną Ruch cząsteczek odbywa się teraz na osi prostopadłej do obecnego ruchu fal więc tym jest fala poprzeczna i poruszają się trochę wolniej niż fale podłużne więc gdyby trzęsienie Ziemi miało mieć miejsce, najpierw zobaczylibyśmy fale podłużne a potem z 60% prędkością fali podłużnej zobaczylibyśmy falę poprzeczną Najważniejszą rzeczą zwłaszcza z punktu widzenia tego z czego składa się Ziemia jest to, że fale poprzeczne mogą przemieszczać się tylko w ciele stałym i możecie powiedzieć: "poczekaj! widziałem fale poprzeczne na wodzie które tak wyglądały." Ale pamiętajcie, to jest powierzchnia fali mówimy o falach wgłębnych mówimy o rzeczach które przechodzą przez głąb wody i jednym sposobem myślenia o tym jest... Gdybym mial tutaj wodę więc powiedzmy, że to jest basen narysuję przekrój wody, mogłem to zrobić lepiej gdybym miał przekrój wody tutaj pomyślmy o tym i mam nadzieję że sobie to uzmysłowicie gdybym sprężył trochę wody gdybym uderzył w wodę dużym.. no nie wiem.. gdybym miał ją szybko spężyć to fale podłużne mogłyby się przemieścić ponieważ te cząsteczki wody uderzyłyby w cząsteczki obok które uderzyłyby w te obok więc mielibyśmy falę sprężystą albo podłużną poruszającą się w kierunku uderzenia więc ma to sens, i to samo tyczy się powietrza, fale dźwiękowe i ma to sens że mogą przemieszczać się przez ciecz ale powiedzmy, że, i pamiętajmy jesteśmy pod wodą, myślimy o poruszaniu się przez głębię wody powiedzmy, że mielibyśmy uderzyć młotkiem w tę stronę wody tutaj cóż to by wysłało falę sprężystąw tym kierunku nie zrobiłoby to niczego, nie pozwoliłoby fali poprzeczenej na pójscie w tym kierunku woda nie pozwala na to, nie ma właściwości elastycznych jeśli coś uderza w ten sposób to natychmiast uderzy z powrotem w tę stronę nie jest ciągnięte tak jak ciało stałe więc fale poprzeczne przemieszczają się tylko przez ciała stałę więc używamy naszego rozumienia fal podłużnych które przemieszczają się przez powietrze, ciecz i ciało stałe i naszego rozumienia fal poprzecznych do tego aby dowiedzieć się jaki jest skład Ziemi