Transcript Plan de Estudios del Colegio de Bachilleres

Colegio de Bachilleres Plantel 9 “Aragón”
Academia de Física
Curso: Física 1
Bloque Temático: Sismos
Profesor:
1
2
3
4
5
►

México se encuentra situado en el Cinturón de Fuego,
sobre las placas tectónicas del Pacífico, de Cocos, la
Norteamericana
y del Caribe siendo altamente
vulnerable al choque entre las mismas. Esta es la razón
por la que anualmente se reportan entre 6 y 7 sismos,
que oscilan entre 4 y 6 grados en la escala de Reichter.

Se han identificado zonas de alto riesgo, las cuales
abarcan el territorio entre Jalisco y Chiapas, y todo el
Istmo de Tehuantepec. Sin embargo, estudios recientes
señalan que actualmente la zona con mayor potencial
sísmico en el país se encuentra a lo largo de la costa de
Guerrero.
6
Placas Tectónicas en el
Continente Americano
1. Placa Norteamericana
1
2. Placa de Cocos
2
3. Placa del Pacífico
6
4. Placa de Nazca
3
5
4
5. Placa Sudamericana
6. Placa del Caribe
Zona de Subducción
de México
Placa del
Placa
Pacífico
Norteamericana
Z.M. de la
Cd. de México
Placa de
Cocos
Placa
Norteamericana
Placa de
Cocos
¿Que es un sismo y la sismología?
¿Qué es un sismo?
►
Un sismo o temblor es un movimiento vibratorio que se origina en
el interior de la Tierra y se propaga por ella en todas direcciones
en forma de ondas.
¿Qué es la sismología?
► La sismología es la rama de la geofísica que estudia el fenómeno
de los temblores que ocurren en nuestro planeta Tierra. Sus
principales objetivos son: a) el estudio de la propagación de las
ondas sísmicas por el interior de la Tierra a fin de conocer su
estructura interna, b) el estudio de las causas que dan origen a
los temblores y c) la prevención de daños.
9
Origen de los terremotos
El origen de los terremotos se encuentra en
la acumulación de energía que se produce
cuando los materiales del interior de la
Tierra se desplazan, buscando el equilibrio,
desde situaciones inestables que son
consecuencia de las actividades volcánicas
y
tectónicas,
que
se
producen
principalmente en los bordes de la placa.
10
Localización
Los terremotos tectónicos se suelen producir en zonas donde la
concentración de fuerzas generadas por los límites de las placas
tectónicas dan lugar a movimientos de reajuste en el interior y en
la superficie de la Tierra. Es por esto que los sismos de origen
tectónico están íntimamente asociados con la formación de fallas
geológicas. Suelen producirse al final de un ciclo denominado
ciclo sísmico, que es el período de tiempo durante el cual se
acumula deformación en el interior de la Tierra que más tarde se
liberará repentinamente. Dicha liberación se corresponde con el
terremoto, tras el cual la deformación comienza a acumularse
nuevamente.
El punto interior de la Tierra donde se produce el sismo se
denomina foco sísmico o hipocentro, y el punto de la superficie
que se halla directamente en la vertical del hipocentro y que, por
tanto, es el primer afectado por la sacudida recibe el nombre de
epicentro.
11
Ondas longitudinales y
Ondas Transversales
En las ondas longitudinales, las partículas se mueven hacia adelante
y hacia atrás, paralelamente la desplazamiento de la onda.
En las transversales, las partículas individuales se mueven hacia arriba
y hacia bajo, perpendicularmente a la dirección de las ondas.
12
Tipos de Ondas Sísmicas
13
Propagación de las ondas sísmicas
El movimiento sísmico se propaga mediante
ondas sísmicas elásticas (similares al sonido), a
partir del hipocentro. Las ondas sísmicas se
presentan en tres tipos principales:
* Ondas Longitudinales, Primarias o “P”:
Tipo de ondas que se propagan a una velocidad
de entre 7.5 y 14 km/s y en el mismo sentido que
la vibración de las partículas. Circulan por el
interior de la Tierra, atravesando tanto líquidos
como sólidos. Son las primeras que registran
los aparatos de medida o sismógrafos, de ahí su
nombre “P”.
14
Ondas Secundarias y Superficiales
•
Ondas Transversales, Secundarias o “S”:
Son ondas más lentas que las anteriores (entre 4 y 7.5
km/s) y se propagan perpendicularmente en el sentido
de vibración de las partículas. Atraviesan únicamente
los sólidos y se registran en segundo lugar en los
aparatos de medida.
* Ondas superficiales: son las más lentas de todas (4
km/s) y son producto de la interacción entre las ondas
“P” y “S” a lo largo de la superficie de la Tierra. Son
las que producen más daños. Se propagan a partir del
epicentro y son similares a las ondas que se forman
sobre la superficie del mar. Este tipo de ondas son las
que se registran en último lugar en los sismógrafos.
15
Ondas de Rayleigh
Rayleigh (1885) predijo la presencia de ondas superficiales
diseñando matemáticamente el movimiento de ondas
planas en un espacio seminfinito elástico.
Las ondas de Rayleigh causan un movimiento rodante
parecido a las ondas del mar y sus partículas se mueven
en forma elipsoidal en el plano vertical, que pasa por la
dirección de propagación. En la superficie el movimiento
de las partículas es retrógrado con respecto al avance de
las ondas. La velocidad de las ondas Rayleigh es menor
que la velocidad de las ondas S (transversales) y es
aproximadamente vRayleigh = 0,9 x Vs, según DOBRIN.
16
Ondas de Love
Love (1911) descubrió la onda superficial, que lleva su
nombre estudiando el efecto de vibraciones elásticas a una
capa superficial.
Las ondas de Love requieren la existencia de una capa
superficial de menor velocidad en comparación a las
formaciones subyacentes o es decir un gradiente de
velocidad positivo (velocidad se incrementa) con la
profundidad. Las ondas de Love son ondas de cizalla, que
oscilan solo en el plano horizontal, es decir las ondas de
Love son ondas de cizalla horizontalmente polarizadas.
17
Reflexión y Refracción de las Ondas sísmicas
Comportamiento de las ondas sísmicas en una interfase horizontal entre
dos distintos medios de lalitósfera.
A partir de una fuente de ondas sísmicas situadas en la superficie como
un tiro o un peso cayéndose en el suelo se generan distintas ondas de
las siguientes características:
La onda directa se propaga a partir de la fuente de ondas sísmicas en el
medio superior con la velocidad uniforme v1.
La onda reflejada se engendra por la reflexión de la onda directa
incidente en la interfase entre medio 1 y medio2 y se propaga con la
velocidad v1.
Una porción de la onda incidente en la interfase entre medio 1 y medio 2
pasa por la interfase y se refracta. La onda refractada se propaga en el
segundo medio con la velocidad v2.
A través de los datos entregados por las reflexiones sísmicas se puede
construir el horizonte de reflexión que corresponde a un cambio de
materiales. Por ejemplo diferentes estratos o fallas tectónicas.
18
Reflexión y Refracción de las ondas sísmicas
19
Problema de Ondas sísmicas
►
Calcular el tiempo que tardan en llegar las ondas
sísmicas a la ciudad de México y conociendo que la
distancia donde se genera el temblor es de 440 Km.
La velocidad de propagación de las ondas sísmicas es
de 8800m/s
Datos:
d = 440 Km
v = 8.8 Km/seg
t=?
Fórmula v = d/t
Despeje: (v)(t) = d
t = d/v
Sustitución:
t = 440 Km/8.8 Km/seg
Resultado: t = 50 seg.
20
Calcular la velocidad de la onda sísmica
► Sabiendo
que contamos con 60 segundos para
prevenirnos de un temblor y conociendo que la
distancia entre las costas de Guerrero dónde
se han localizado los epicentros de los últimos
sismos y la Cd. de México es de
aproximadamente 500 Km.
Calcula la velocidad con que viaja la onda
sísmica.
21
Calcular la velocidad de la
onda sísmica
►
Datos:
d = 500 Km
t = 60 seg.
Fórmula
v = d/t
Sustitución
v = 500 Km/60 seg.
Resultado:
v= 8.33 Km/seg
22
¿Cómo se mide un temblor?
►
En un principio un temblor se medía únicamente por
los efectos y daños que éste producía en un lugar
determinado, a lo que se conoce como intensidad del
sismo. La escala de intensidad más utilizada es la de
Mercalli modificada. Esta escala es útil para zonas en
donde no existen instrumentos que registren los
movimientos sísmicos (sismógrafos).
► Actualmente se usa la magnitud, la cual permite
clasificar a los sismos con base en la amplitud de
onda máxima registrada por un sismógrafo. El
concepto de magnitud de un temblor se fundamenta
en que la amplitud de las ondas sísmicas es una
medida de la energía liberada en el foco (origen del
temblor). La magnitud es un parámetro que propuso
Charles F. Richter en 1935 para clasificar los sismos
del sur de California, pero que su uso se ha extendido
a otras regiones del mundo.
23
Sismograma de un terremoto.
►
Como se muestra en esta reproducción de un
sismograma, las ondas P se registran antes que las
ondas S: el tiempo transcurrido entre ambos instantes
es Δt. Este valor y el de la amplitud máxima (A) de las
ondas S, le permitieron a Richter calcular la magnitud
de un terremoto.
24
Magnitud de escala Richter
►
Representa la energía sísmica liberada en cada terremoto y se basa
en el registro sismográfico.
Es una escala que crece en forma potencial o semilogarítmica, de
manera que cada punto de aumento puede significar un aumento de
energía diez o más veces mayor. Una magnitud 4 no es el doble de 2,
sino que 100 veces mayor.
Magnitud de
Escala Richter
Efectos del terremoto
Menos de 3.5 Generalmente no se siente, pero es registrado
3.5 - 5.4
A menudo se siente, pero sólo causa daños menores
5.5 - 6.0
Ocasiona daños ligeros a edificios
6.1 - 6.9
Puede ocasionar daños severos en áreas muy pobladas
7.0 - 7.9
Terremoto mayor. Causa graves daños
8 ó mayor
Gran terremoto. Destrucción de comunidades cercanas.
25
¿QUE HACER ANTE UN SISMO ?
La República Mexicana se encuentra en la zona conocida,
popularmente como el cinturón de fuego del Pacífico, cuyo nombre se
debe al alto grado de sismicidad y volcanismo presentes. Estas
manifestaciones son consecuencia de la interacción entre dos placas
tectónicas, en el caso de México la placa de Cocos y la
Norteamericana, aquélla penetrando bajo ésta en un fenómeno
conocido como subducción. Aproximadamente el 70% de la actividad
sísmica que afecta el territorio nacional se originan frente a las costas
de Guerrero y Oaxaca. Por su cercanía, las ondas de estos sismos
alcanzan fácilmente el centro del país (Distrito Federal) que es la
región más poblada y de mayor actividad económica. La ciencia
actual no ha encontrado la manera de predecir un sismo, por lo que
no se puede saber por adelantado cuando ocurrirá uno de
importancia. Aún así existen ciertas medidas básicas de seguridad
que se pueden adoptar antes, durante y después de un sismo con el
fin de reducir al mínimo los daños personales y patrimoniales.
26
Que hacer antes de un sismo
1.-Platique en el hogar acerca de los sismos y otros posibles
desastres y formule un plan de protección civil.
2.- Participe y en su caso, organice programas de preparación para
futuros sismos que incluyan simulacros de evacuación.
3.- Cumpla las normas de construcción y uso del suelo establecidos.
4.- Recurra a técnicos y especialistas para la construcción o
reparación de su vivienda, de este modo tendrá mayor seguridad
ante un sismo.
5.- Ubique y revise periódicamente, que se encuentren en buen
estado las instalaciones de GAS, AGUA, y SISTEMA ELECTRICO. Use
accesorios con conexiones flexibles y aprenda a desconectarlos.
6.- Fije a la pared repisas, cuadros armarios, estantes, espejos y
libreros. Evite colocar objetos pesados en la parte superior de éstos,
además asegure al techo las lámparas y candiles.
7.- Tenga a la mano los números telefónicos de emergencia, un
botiquín, de ser posible un radio portátil y una linterna con pilas.
8.- Porte siempre una identificación.
27
Que hacer durante un sismo
SI USTED SE ENCUENTRA
BAJO TECHO (EN EL HOGAR, LA ESCUELA O EL CENTRO DE TRABAJO)
1.- Conserve la calma y tranquilice a las personas de su alrededor.
2.- Si tiene oportunidad de salir rápidamente del inmueble hágalo inmediatamente, pero en
orden. RECUERDE: NO grite, NO corra, NO empuje, y diríjase a una zona segura.
3.- NO utilice los elevadores.
4.- Aléjese de libreros, vitrinas, estantes u otros muebles que puedan deslizarse o caerse,
así como de las ventanas , espejos y tragaluces,
5.- En caso de encontrarse lejos de una salida, ubíquese debajo de una mesa o escritorio
resistente, que no sea de vidrio, cúbrase con ambas manos la cabeza y colóquelas junto a
las rodillas. En su caso, diríjase a alguna esquina, columna o bajo del marco de una puerta.
6.- Una vez terminado el sismo desaloje el inmueble y recuerde: NO grite, NO corra, NO
empuje.
EN LUGARES DONDE HAY MUCHA GENTE.
1.- Si se encuentra en un cine, tienda o cualquier lugar muy congestionado y no tiene una
salida muy próxima, quédese en su lugar, cúbrase la cabeza con ambas manos
colocándolas junto a las rodillas.
2.- Si tiene oportunidad localice un lugar seguro para protegerse,
3.- Si está próximo a una salida desaloje con calma el inmueble.
28
Que hacer durante un sismo
EN UN EDIFICIO ALTO
1.- Protéjase debajo de una mesa, escritorio resistente, marco de una puerta, junto a una columna o
esquina.
2.- NO se precipite hacia la salida NO utilice elevadores.
EN EL AUTOMOVIL.
1.- En cuanto pueda trate de pararse en un lugar abierto y permanezca en el automóvil; NO se
estacione junto a postes, edificios u otros elementos que presenten riesgos, NI obstruya
señalamientos de seguridad.
2.- Si va en la carretera maneje hacia algún lugar alejado de puentes o vías elevadas y permanezca
en su vehículo.
EN LA CALLE
1.- Aléjese de edificios, muros, postes, cables y otros objetos que puedan caerse. Evite pararse
sobre coladeras o registros.
2.- De ser posible vaya a una área abierta lejos de peligros y quédese ahí hasta que termine de
temblar.
29
Que hacer después de un sismo
1.- Efectúe con cuidado una completa verificación de los posibles daños de la casa.
2.- NO hacer uso del inmueble si presenta daños visibles.
3.- NO encienda cerillos, velas, aparatos de flama abierta o aparatos eléctricos, hasta asegurarse
de que no haya fuga de gas.
4.- En caso de fugas de agua o gas, repórtelas inmediatamente.
5.- Compruebe si hay incendios o peligro de incendio y repórtelo a los bomberos.
6.- Verifique si hay lesionados y busque ayuda médica de ser necesaria.
7.- Evite pisar o tocar cualquier cable suelto o caído.
8.- Limpie inmediatamente líquidos derramados como medicinas, materiales inflamables o
tóxicos.
9.-No coma ni beba nada contenido en recipientes abiertos que hayan tenido contacto con
vidrios rotos.
10.-No use el teléfono excepto para llamadas de emergencias; encienda la radio para enterarse
de los daños y recibir información. Colabore con las autoridades.
11.- Esté preparado para futuros sismos (llamados replicas). Las replicas, generalmente son
mas leves que la sacudida principal. pero pueden ocasionar daños adicionales.
12.-No propague rumores.
13.-Aléjese de los edificios dañados.
14.-Verifique los roperos, estantes y alacenas, ábralos cuidadosamente, ya que le pueden caer
los objetos encima.
15.- En caso de quedar atrapado, conserve la calma y trate de comunicarse al exterior
golpeando con algún objeto.
30