Determinação da Distância Epicentral e do Epicentro de um Sismo A

Escola Secundária/3 S. Pedro
Biologia e Geologia - 10º Ano
Ficha de Trabalho
Determinação da Distância Epicentral e
do Epicentro de um Sismo
Os sismogramas permitem registar a chegada das ondas sísmicas a um
centro de geofísica. As primeiras ondas a ser registadas são as de maior
velocidade, isto é, as ondas P; seguem-se as ondas S, e, por último, as
ondas superficiais ou L. O intervalo de chegada das ondas sísmicas varia
em função da distância a que o sismógrafo está do epicentro (figura1).
FIGURA 1
O intervalo de tempo que separa a chegada
das ondas P e S permite calcular, para cada
estação sismográfica, a sua distância ao
epicentro – Distância Epicentral- recorrendo
a gráficos tempo distância. Também é possível
determinar a magnitude de um sismo através
da amplitude das ondas registadas no
sismograma.
Para se determinar o epicentro de um sismo, é
necessário recorrer aos dados obtidos por três
sismógrafos colocados, respetivamente, em
cada uma de três estações sismológicas
diferentes e distando entre si pelo menos 100
Km.
A localização do Epicentro pode ser
determinada baseando-nos na diferença de
tempo de chegada das primeiras ondas “P” e
“S” às diferentes estações. Quanto mais
distante do epicentro se encontrar a estação,
maior é o intervalo de tempo entre a chegada
dessas ondas. A partir do intervalo observado
é possível calcular a distância epicentral, existindo mesmo tabelas para esse fim.
Existe, também, uma regra empírica, válida apenas para distâncias epicentrais superiores a 100 Km, que pode ser
utilizada para determinar a distância epicentral de um modo aproximado. À diferença de tempo de chegada entre
as ondas “P” e “S” subtrai-se uma unidade e obtém-se a Distância Epicentral (D.E.) em milhares de
quilómetros.
D. E. (em quilómetros) = [(S-P)-1] x 1000
Por exemplo, se a diferença de tempo (S-P) for 7 minutos, então a distância epicentral será 6000 quilómetros:
D.E. = (7-1) x 1000 = 6x1000 = 6000 Km
A- Determinação do epicentro de um sismo
Após se saber as distâncias epicentrais relativamente a três estações sismológicas, para se determinar o epicentro
do sismo traça-se, sobre uma carta, recorrendo a um compasso e a uma régua graduada, uma circunferência com
centro na estação respetiva e raio igual (abertura do compasso) à distância epicentral, convertida na escala da
carta, para cada uma das referidas estações. O ponto de correspondente à intersecção das três circunferências
corresponderá ao epicentro.
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EXEMPLO
Determina o epicentro do sismo cujas distâncias epicentrais são:
•
•
•
•
D.E. para a Estação A (New York) – 4200 Km
D.E. para a Estação B (Estugarda – Alemanha) – 3480 Km
D.E. para a Estação C (Rio de Janeiro – Brasil) – 7080 Km
1cm na carta corresponde a 1400 Km
CÁLCULOS para a estação A:
1 cm--------------------1400 Km
X cm--------------------4200 Km logo X = 4200/1400 = 3 cm
Abre-se o compasso com uma distância de 3cm, coloca-se a ponta afiada centrada no ponto A do mapa e
traça-se uma circunferência com 3 cm de raio à volta desse ponto (ver o mapa da figura).
1- Efetua os cálculos para as estações B e C.
1 cm
1400Km
2- CONCLUI sobre a localização do epicentro deste sismo.
B- Determinação da Magnitude de um Sismo
A magnitude de um sismo determina-se medindo a amplitude das ondas sísmicas registadas por um sismógrafo.
Uma das fórmulas para determinar a magnitude é:
M= log (A/T) + D
A= Amplitude
T= Período
D = constante que depende da distância entre a estação sismológica e o epicentro do sismo.
O valor obtido para a magnitude representa a energia produzida no foco sísmico, independentemente dos prejuízos
que cause.
A partir de um sismograma pode graficamente determinar-se a magnitude de um sismo, conforme se mostra na figura
seguinte (adaptada de Richter, Charles F., An instrumental earthquake scale).
PROCEDIMENTO:
Na determinação gráfica (sismograma) da magnitude, devem ter-se em conta as seguintes operações:
1- marcar na escala das amplitudes (X) o valor máximo de amplitude lido no sismograma (em milímetros) ;
2- determinar a distância do epicentro à estação sismológica.
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Através do sismograma pode determinar-se esta distância fazendo a diferença dos
tempos de chegada das ondas P e S, (D.E. = S-P).
Pode fazer-se essa determinação utilizando uma régua graduada e medindo o espaço correspondente à
diferença do momento de chegada das ondas “S” relativamente às ondas ”P”. Neste tipo de escala deve ter-se em atenção que um milímetro no eixo dos (XX’) corresponde a um segundo. Seguidamente marcar o valor
obtido na escala (Y);
3- fazer a união entre os dois pontos marcados, os quais intersectam a escala (Z) num ponto que
corresponde ao valor da MAGNITUDE determinada por este processo.
3- Resolve o Documento 12, da página 154 do manual.
4- A figura seguinte representa três sismogramas hipotéticos registados nas estações do Lisboa, Vigo (Espanha) e
Toulon (França), relativos a um sismo fictício.
Estão apenas representadas as vibrações correspondentes às primeiras ondas P e S.
4.1 – Registe, a partir dos três sismogramas, os momentos de chegada das ondas P e das ondas S. Calcule o
atraso, expresso em segundos, a diferença entre os tempos de chegada das ondas P e S.
4.2 – Determine as distâncias epicentrais, substituindo o valor do atraso na fórmula: DE (Km)= ((S-P) – 1) X 1000
4.3 – Localize a posição geográfica do epicentro do sismo no mapa, procedendo do seguinte modo:
4.3.1 – Reduz à escala
as distâncias epicentrais
que determinaste. Tem em
atenção que a 2,3cm no
mapa
correspondem
1000km no terreno.
4.3.2 – Desenhe sobre o
mapa três circunferências
com raios iguais às
distâncias epicentrais que
calculou e com o centro
nas estações sismológicas
de Lisboa, Vigo e Toulon.
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C-
CONSTRUÇÃO de um mapa de isossistas
Relativamente a um sismo, as Isossistas são linhas (imaginárias) que num dado território, delimitam zonas de igual
intensidade sísmica, centradas na região epicentral.
Na figura estão indicados os valores de intensidade de um sismo em vários locais dos Estados Unidos, avaliada
com base nos estragos feitos e na percepção que dele tiveram os seus habitantes.
1. Traça no mapa as isossistas, isto é, une os pontos de igual intensidade sísmica.
2. Localiza o epicentro do sismo.
3. Sugere uma explicação para cada um dos seguintes fatos:
3.1. O sismo se fazer sentir em cidades tão distantes do epicentro.
3.2. A intensidade sísmica diminuir à medida que nos afastamos do epicentro.
3.3. As isossistas não serem círculos perfeitos.
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