skolaPMN

Otvaranje Škole prirodno-matematičkih nauka u Nišu

U subotu, 18. novembra na Prirodno-matematičkom fakultetu u Nišu počinje Škola prirodno-matematičkih nauka. Ovu školu namenjenu učenicima 7. i 8. razreda osnovne i svih razreda srednje škole ove godine po ...
biosignatureNajava

Astrobiologija i astronomsko posmatranje povodom Noći istraživača

Povodom predstojeće Evropske noći istraživača AD "Alfa" i Departman za fiziku PMF-a u Nišu organizuju naučno-popularno predavanje (četvrtak, 28. septembar) i teleskopsko posmatranje (petak, 29. septembar).Jedno od kanonskih pitanja astrobiologije ...
Perseid Meteors over Mount Shasta

Letnji vatromet u epizodi Perseidi 2023

Svake vedre noći, ako odete negde daleko od svetla grada i ako ste dovoljno strpljivi možete da vidite nekoliko meteora svakog sata. Međutim, svake godine u vreme Nisville Jazz festivala, ...
Unearthed-SuperMoon-1611-1-web

Dva (plava) Supermeseca u avgustu 2023. godine

Ako sutra uveče pogledate u nebo videćete Supermesec, najveći Mesec u mnogo godina! Bićete svedok spektakularnog prizora kakav se retko viđa na nebu, pun Mesec će biti ogroman, najveći koji ...
kvark-kvazar

Od kvarka do kvazara - uz mnogo astrofizike i malo matematike u Maju mesecu matematike u Nišu

Obeležavanje Maja meseca matematike, u organizaciji Departmana za matematiku PMF-a u Nišu nastavlja se u petak, 26. maja, od 17:00 h, u amfiteatru Prirodno-matematičkog fakulteta u Nišu sa tri nova ...
Slika dana: Mesec u polusenci [18.10.2013]

Pomračenje Meseca polusenkom (5. maj 2023)

Za ovaj petak (5. maj) nebeska mehanika “pripremila” je pomračenje Meseca, Međutim, ovo pomračenje značajno će se razlikovati od onih atraktivnih delimičnih i totalnih pomračenja Meseca koja smo posmatrali tokom ...
slika2

Нобелова награда за физику 2022. године

Аутор: проф. др Мирољуб Дугић(Институт за физику, Природно-математички факултет, Универзитет у Крагујевцу)Нобелову награду за физику за 2022. годину поделила су тројица експерименталних физичара за област заснивања квантне механике, Ален Аспе ...
CometZtf_Hernandez_960

Kometa C/2022 E3 (ZTF)

Ako ste tokom prethodnih par meseci bili totalno izolovani od vesti ili toliko ne volite vesti iz astronomije da čim ih čujete menjate sajt/TV kanal/radio stanicu onda verovatno niste čuli ...
solar-eclipse

Delimično pomračenje Sunca (25. oktobar 2022)

Još tačno deset dana deli nas do predstojećeg delimičnog pomračenja Sunca koje će biti vidljivo iz Srbije. Pomračenje Sunca za mnoge je verovatno najznačajnija i najazanimljivija pojava koju možemo da ...
kosmicke-litice

Džejms Veb Teleskop - prve fotografije

Odavno je "Svet nauke" otišao u zimski... letnji... višegodišnji san i teško ga je probuditi ali neki događaji u nauci su toliko značajni da mogu da predstavljaju prekretnicu u budućem ...
800px-Benjamin_Franklin_1767

Bendžamin Frenklin (1706 - 1790)

Na današnji dan, 17. januara, 1706. godine, u Bostonu (Masačusets, SAD), rođen je Benžamin Frenklin (Benjamin Franklin), američki naučnik i političar, borac za ljudska prava, učesnik u Američkom ratu za ...
1280px-ALH84001_structures

Meteorit sa Marsa ALH84001

Najpoznatiji meteorit sa Marsa otkriven je 27. decembra 1984. godine na Antarktiku.Ovaj meteorit nosi oznaku ALH84001 i otkriven je u oblasti Allan Hills, grupi brda na Antarktiku. Pronašao ga tim ...
Slika dana: Galileo Galilej i teleskop [25.08.2014]

Prvi teleskop

Galileo Galilej i prvi teleskop (izvor: Physics Today)Na današnji dan 1609. godine Galileo Galilej predstavio je "prvi teleskop" Leonardu Donatu, vladaru Venecije, i njegovim savetnicima. Galileo Galilej napravio je ovaj ...
apolo11-pre-poletanja

52 godine od Malog koraka za čoveka - Apolo 11

Na današnji dan, pre tačno 52 godine, 20. jula 1969. godine čovek je prvi sleteo na površinu drugog nebeskog tela.Oko šest sati pre “malog koraka za čoveka, ali velikog za čovečanstvo” dvočlana posada ...
yuri_gagarin_01

Juri Gagarin - 60 godina od prvog leta u svemir

Pre tačno 60 godina, 12. aprila 1961. godine oko 9 sati po Moskovskom vremenu, raketa Vostok 1 poletela je ka svemiru. U raketi je sedeo Juri Gagarin koji je nekoliko minuta kasnije postao prvi čovek u ...
ada_lovelace_portrait

Rođendan Ejde King Lavlejs - prve programerke

Samo dan kasnije ali i mnogo godina pre rođenja Grejs Hoper, na današnji dan, 10. decembra 1815. godine rođena je Ejda King Lavlejs (Ada Lovelace), ćerka čuvenog engleskog pesnika Lorda Bajrona, ...
Grace-Hopper

Grejs Hoper: do ratne mornarice do kompajlera i buba

Kada govorimo o IT sektoru, matematici i vojsci verovatno nam prva asocijacija budu muškarci. Međutim, tu sliku menja žena rođena na današnji dan, 9. decembra 1906. godine u Njujorku. Doktorirala ...
kupola-atomske-bombe

Dan kada je eksplodirala prva atomska bomba

Pre tačno 75 godine, tačnije 6. avgusta 1945. američki avion bombarder bacio je jednu jedinu bombu na japanski grad. Taj grad bila je Hirošima, a posledice te bombe pamtiće generacije ...
530px-palebluedot

30 godina Plave tačke u beskraju i Porodičnog portreta

Šta mislite šta je ovo na slici? Ne znate? …  Ova svetla tačka je Zemlja, naša planeta. Generacije ljudi, hiljadama godina žive na toj svetloj tački, sve što ste ikada… nalazi se na njoj…A fotografije je ...
planeta-vlasina

Planeta Vlasina oko zvezde Morave

Povodom jubileja koji ove godine obeležava Međunarodna astronomska unija (MAU), 100 godina od svog osnivanja, sve zemlje članice MAU su imale jedinstvenu priliku da kumuju imenu jednoj od novootkrivenih planeta ...
sunbathing

Sunčanje i/ili zdravlje? Izaberite sami!

Sunce, taj žuti disk koji svakoga dana putuje po plavom nebeskom svodu, je samo jedna od nekoliko milijardi zvezda rasutih svuda po praznom prostoru svemira. Ono je jedna sasvim obična ...
davinci

Leonardo da Vinči: Umetnik. Naučnik. Pronalazač.

Pišu: Jovana Savić i Jovana Stanimirović“Onaj ko isključivo ceni praksu bez teorije je poput moreplovca koji se ukrca na brod bez kormila i kompasa, ne znajući kuda se plovi.” - ...
crna-rupa-prva

Prva fotografija crne rupe!

Već nekoliko decenija, a može se reći i vekova, crne rupe privlače ogromnu pažnju kako naučnika tako i javnosti, kroz popularne tekstove, različite ideje i SF romane i (visokobudžetne) filmove.Do ...
dositej-obradovic

Dositej Obradović – srpski prosvetitelj i reformator

„Knjige, braćo moja, knjige, a ne zvona i praporce!“Dositej ObradovićNa današnji dan 28. marta 1811. godine u Beogradu je umro najveći srpski prosvetitelj i reformator – Dositej Obradović. Sahranjen je ...
proposal

CERN – mesto gde je nastao “Internet”

Prvi World Wide Web Logo (Autor: Robert Cailliau)Prethodnih nekoliko godina imali smo prilike da često slušamo o CERN-u, LHC-u - i "najvećem eksperimentu čovečanstva", ulasku Srbije u punopravno članstvo, akceleratoru, ...

Kako se prenosi zemljotres kroz tlo

Kako se prenosi zemljotres kroz tlo 1Prilikom registrovanja potresa, postavlja se pitanje kako je taj seizmički talas došao do nas. Odakle je došao? Da li je potres bio blizu nas ili je to samo refleksija nekog daljeg potresa. Vrlo često se čuje da je slabiji potres samo upozorenje pred jači.

Znamo da je zemljotres talasno kretanje zemlje usled interakcije tektonskih ploča. Ti talasi se kroz Zemljinu koru prostiru po zakonima fizike, te ih je lako objasniti. Pošto unutrašnjost naše planete nije homogeno rasporedjena, očekivano je da se seizmički talasi neće kretati pravolinijski. Pravac i brzina njihovog kretanja se može proračunati u zavisnosti od toga gde je bio potres i koliko je vremena prošlo do registrovanja tog potresa na različitim seizmološkim stanicama. Još jedna stvar koja utiče na vrstu zemljotresa je dubina nastanaka.

Kako se prenosi zemljotres kroz tlo 2Do početka 20-og veka, građa naše planete je bila nerazrešiva misterija. Jedino na osnovu čega se moglo zaključivati o tome šta se nalazi u dubini Zemlje, bili su vulkani i rudničke jame. Međutim, zahvaljujući brojnim tehničkim pronalascima s kraja 19-og veka, postalo je moguće “zaviriti” u dubinu Zemlje do njenog samog središta. Jedan od ključnih izuma koji su omogućili proučavanje Zemljinih dubina, bio je seizmograf. Zaključci na koje su uputili rezultati dobijeni proučavanjem seizmičkih talasa, bili su svakako krajnje neočekivani. Naime, došlo se do zaključka da Zemlja ima više jasno razgraničenih “slojeva”. Prelazi između tih “slojeva” su manje ili više jasni i oštri i nazivamo ih diskontinuiteti.

Kako se prenosi zemljotres kroz tlo 3Ako Zemlju posmatramo kao celinu (njen čvrsti, tečni i gasoviti deo), najjasniji diskontinuitet je upravo onaj na kojem mi živimo – diskontinuitet između litosfere i atmosfere.

Metoda kojom se određuje epicentar zemljotresa je sledeći. S obzirom na to da jedna seizmološka stanica nije u mogućnosti sa velikom preciznošću odrediti mesto nastanka, one medjusobno upoređuju podatke i na taj način određuju mesto potresa.

Postoji razlika u brzini kretanja P i S talasa. P talasi su elastični seizmički talasi. Nesto poput zvučnih talasa. Takođe P talas ima karakteristiku da za razliku od S talasa prolazi kroz tečnosti, sto je osnovni uslov za prenošenje P talasa kroz Zemljino jezgro. Samim tim različite seizmološke stanice registruju različite magnitude i različite talase. Slika gore pokazuje kako se određuje mesto epicentra zemljotresa presekom tri magnitude ragistrovane na tri posebne seizmološke stanice. Za snagu zemljotresa u epicentru, usvaja se najjača amplituda registrovana na nekom seizmogramu.

U homogenim i izotropnim materijama P talasi se kreću najčesće uzduzno. Čestice materije koje prenose P talase vibriraju uzduž ili paralelno kretanju talasa.

Kako se prenosi zemljotres kroz tlo 4

Slika 1

Kako se prenosi zemljotres kroz tlo 5

Slika 2

Najčešće brzine P talasa kod zemljotesa su od 5 do 8 km/s. Brzina varira od toga kroz kakvu materiju se talas prostire. Pa na primer brzin može biti ispod 6 km/s kroz litosfernu ploču, pa čak to 13 km/s kroz jezgro Zemlje.

Druga vrsta talasa su S talasi ili talasi smicanja. Po nekad se mogu nazvati elastični talasi zbog prirode svog kretanja. S talas je jedan od dva glavna tipa elastičnih talasa. Tako su nazvani jer se kreću kroz materiju, za razliku od površinskih talasa. S talas je poprečni talas. Njegovo kretanje je normalno na pravac prostiranja talasa. S talasi se kreću kao talasi na uzetu koje je zatreseno, za razliku od P talasa koji se takoreći šunjaju. S talas pravi elstične deformacije tako da pravi efekat smicanja na objekte koji se nadju pogodjeni ovam talasom

Kako se prenosi zemljotres kroz tlo 6

Slika 3

Kako se prenosi zemljotres kroz tlo 7

Slika 3

Na sledećim slikama se vidi delovanje P i S talasa na tlo.

 

Kako se prenosi zemljotres kroz tlo 8 Kako se prenosi zemljotres kroz tlo 9
Kako se prenosi zemljotres kroz tlo 10

Sledeći problem koji se javlja prilikom određivanja snage zemljotresa je upravo intezitet njegove snage. Što je zemljotres jači, to će se njegova magnituda teže odrediti. Zemljotesi slabijih inteziteta su tačnije izmereni nego jači zemljotresi. Sto je jači zemljotes, imamo i veću grešku prilikom određivanja istog. Kod izuzetno jakih potesa (kao skorašnjeg u Japanu) imamo znatno vise elemenata koji utiču na sam potres, a to su:

  • nelinearno povećanje toplote tla usled trenja
  • nastanak slobodnih oscilacija usled velikih potresa
  • uticaj na rotaciju Zemlje usled preraspodele mase i energije u njenoj unutrašnjosti i
  • trajnih deformacija

Kako se prenosi zemljotres kroz tlo 11

Pored tih problema, imamo i slučaj promene brzine i refleksije seizmičkih talasa usled prolaska kroz slojeve različite gustine. Na prvoj slici vidimo kako bi se kretali talasi da je slo homogeno, ali posto nije, imamo slučajeve refleksije na par narednih slika gde na poslednjoj se vidi koliko odgovora na potres imamo od samo jednog potresa.

Kretanje seizmičkih talasa i njihov uticaj na neku oblast, to jest analiza kretanja talasa i rasipanja energije nastale u rasedu se zove fokalni mehanizam.

Kako se prenosi zemljotres kroz tlo 12 Kako se prenosi zemljotres kroz tlo 13

Fokalni mehanizam bi bio grafička prezentacija neelastične deformacije jedne oblasi izazvane prostiranjem seizmičkih talasa.

Može se slobodno reći da je fokalni mehanizam rezultat analize prostiranja P talasa potresa čiji su podaci skupljeni iz mreže seizmoloških stanica (najmanje 10 ravnomerno raspoređene oko epicentra).

Energija potresa se opisuje kao dupli par ili double couple modelom. Ovaj model je matematički opisan u tri dimenzije simetričnim tenzorom od devet komponenti koji se naziva moment tenzora. Ovaj tenzor je dat orijentacijom i intezitetom 3 međusobno normalne ose: P (kompresija), T(tenzija), N( neutralna osa). Orijentacija i intezitet ovih osa se utvrdi posadicima koje prikupe seizmološke stanice u toku jednog potresa.

Kako se prenosi zemljotres kroz tlo 14

Tenzoti su geometrijski objeki koji opisuju linearni odnos između vektora, skalara i drugih tenzora.

Naime, svaki od fokalnih mehanizama ima dva primera prestavljena takozvanim velikim krigovima na donjoj polulopti stereografke projekcije. Samo jedan od konjugovanog para raseda je aktivan u toku potresa. Ove ravni su pod 90 stepeni u odnosu jendna na drugu. Glavne ose tenzora su bisektrise trougla koji zaklapaju ove ravni raseda. Polje koje je određeno na konjugovanom paru raseda i u kojem se nalazi osa maksimalne kompresije, dok je polje u kome se nalazi osa maksimalne tenzije polje tenzije. Polje kompresije je belo, a polje tenzije crno. Prilikom prolaska seizmičkih talasa kroz stenu dešava se to da u polje kompresije čestice teže ka fokusu potresa (centru stereografkse projekcije), a u tenzionom polju se udaljavaju od njega. Ovo pravilo se kotisti za određivanje karakteristika krevanja talasa po rasedu.

Kako se prenosi zemljotres kroz tlo 15Postoji nekoliko metoda kako doći do momenta tenzora ili orijentacije njegove glavne tri ose. Jedan od metoda je grafička metoda. Ona nije primenljiva za sve tipove zemljotresa. Ali je dobra za razumevanje kako se podaci sa seizmograma mogu koristiti u cilju dobijanja dugih podataka kao što su fokalni mehanizmi.

Imamo tačno vreme zemljotersa i razdaljine svake stanice od epicentra (sto se vidi na vec pomenutoj slici). Dalje pomoću standarnih modela brzine prostiranja seizmičkih talasa kroz zemlju izračunamo teorjsko vreme pristizanja prvih p talasa do svake seizmološke stanice. Onda se gleda karakteristika p talasa u tačno određenom vremenskom ternutku (t). Onda P talasi u tom trenutku (t) mogu biti u pozitivnom ili negativnom delu na seizmogramu ili čak i ne moraju biti zabelezeni.

Kako se prenosi zemljotres kroz tlo 16

Svaki od ovih podataka (svaka stanica) ima još dva bitna podatka: azimut stanice u odnosu na fokus potresa i take off angle, odnosno ugao koji zaklapa imaginaran pravac stanica-fokus i vertikalna ravan. Prvi P talas u pozitivnom piku ima kompresioni karakter, u negativnom ima tenzioni karakter, a ako nema signala u trenutnu t radi se o neutralnim ravnima ili je signal bio slab. Tako svaki podatak možemo prestaviti na projekciju donje polulopte jer znamo njegovu orijentaciju, kompresiju i tenziju.

Kako se prenosi zemljotres kroz tlo 17Kako se prenosi zemljotres kroz tlo 18

Tako dobijamo niz podataka čijom interpolacijom mozemo dobiti fokalni mehanizam jednog zemljotresa. Što imamo vise podataka to će fokalni mehanizam biti tačniji.

6 Comments
  1. avatar 27.05.2011.
  2. avatar 27.05.2011.
  3. avatar 14.06.2011.
  4. avatar 14.06.2011.
  5. avatar 16.06.2011.
  6. avatar 16.06.2011.

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.