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Propagació d'ondas sísimiques

En trencar un objecte (suposem una regla de plàstic) es produeix un espetec o ones sonores que es desplacen per l'aire. D'igual forma quan llancem una pedra a un estany també es produeixen unes ones (en aquest cas xicotetes ones) que es propaguen des d'on va caure la pedra cap a les ribes de l'estany.

Alguna cosa similar ocorre amb els terratrèmols: en trencar-se la roca es generen ones que es propaguen a través de la Terra, tant en el seu interior com per la seua superfície. Bàsicament hi ha tres tipus d'ones. El primer d'ells, cridat ones P, consisteix en la transmissió de compressions i rarefacciones de la roca, de forma similar a la propagació del so (figura A). El segon tipus, o ones S, consisteix en la propagació d'ones de cisalla, on les partícules es mouen en adreça perpendicular a l'adreça de propagació de la pertorbació (figura B). Aquests dos tipus d'ones es poden propagar per l'interior de la Terra i ens referirem a elles com ONDAS DE VOLUM.

Ondas de volum

Animación de la propagación de ondas

ONDA P (Figura A) Image ©2000-2006 Lawrence Braile, used with permission.

Onda S

ONDA S (Figura B) Image ©2000-2006 Lawrence Braile, used with permission.

Ondas superficiales

Existe un tercer tipo de ondas, llamadas ONDAS SUPERFICIALES debido a que solo se propagan por las capas más superficiales de la Tierra, decreciendo su amplitud con la profundidad. Dentro de este tipo de ondas se pueden diferenciar dos modalidades, denominadas ondas Rayleigh y ondas Love en honor a los científicos que demostraron teóricamente su existencia.

Las ondas Rayleigh se forman en la superficie de la Tierra y hacen que las partículas se desplacen según una trayectoria elíptica retrógrada (figura D). En cambio las ondas Love se originan en la interfase de dos medios con propiedades mecánicas diferentes; en este caso el movimiento de las partículas es perpendicular a la dirección de propagación de la perturbación, similar a las ondas S, pero solo ocurre en el plano de la superficie terrestre (figura C).

Onda Love

ONDA LOVE (Figura C)  Image ©2000-2006 Lawrence Braile, used with permission.

Onda Rayleigh

ONDA RAYLEIGH (Figura D)  Image ©2000-2006 Lawrence Braile, used with permission.

Dentro de esta variedad de ondas, las P son las que se propagan con mayor velocidad (de ahí su nombre, primarias), presentando además la característica de poder propagarse por cualquier tipo de material, sea sólido o líquido. Las ondas S viajan a una velocidad algo menor (secundarias) y no se propagan por masas líquidas. Por último, las ondas superficiales viajan con una velocidad menor aún. Podemos observar estas diferencias de velocidad en el siguiente sismograma (figura E).

¿Qué es un sismograma?

Imagen sismograma

Sismograma (figura E) Image ©2000-2006 Lawrence Braile, used with permission.

Un sismograma es un registro donde se representa el movimiento del suelo, medido por un sismografo.

Debido a la diferencia en la velocidad de cada tipo de onda, cuando sentimos un terremoto las primeras sacudidas son debidas a las ondas P, siendo las siguientes las ondas S y por último las ondas superficiales. La diferente velocidad de cada tipo de onda es, además, la propiedad que se utiliza para determinar la localización del foco del terremoto.

Un caso especial de ondas son las que se originan cuando el foco sitúa bajo el mar. Este caso es muy similar al ejemplo de la piedra que cae en un estanque: se generan grandes olas, que se propagan desde el foco hacia la costa, donde causan graves daños. Son los maremotos. Quizás el ejemplo más tristemente conocido sea el terremoto que se produjo en 1755, en el océano Atlántico: las olas alcanzaron la costa de Portugal, causando gran número de víctimas. Afortunadamente este tipo de olas son poco frecuentes, requieren que el mar sea suficientemente profundo y el terremoto que los origina sea de gran tamaño.

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