قبل از
آزمايش
اهداف:
تجزيه و تحيل انواع موجهاي توليد شده توسط زلزلهها
مقايسه امواج
S
و P
ثبت شده روي لرزه نگاشتها
لغات:
زمين لرزه
واقعه يا حادثه
سنگ كره
موج اوليه
موج ثانويه
امواج لرزهاي
لرزه نگاشت
مواد:
Slinky
طناب
زمينه:
زمين لرزهها و آتش فشانها مداركي بر زمين ساخت ورقهاي هستند.
زمين لرزه در اثر آزاد شدن انرژي در زمانيكه سنگ كره (پوسته و گوشته
بالايي) زمين حركت ميكند، ايجاد ميشود. انرژي به فرم امواج منتشر
ميشود. امواج متفاوت موج وجود دارد كه بعضي سريعتر، كندتر، به طور
جانبي يا به طرف بالا و پايين حركت ميكنند. يك لرزه نگار اين امواج را
روي لرزه نگاشت ثبت ميكند. زمانيكه يك زلزه ثبت ميشود، يك واقعه
زلزله ناميده ميشود.
دو نوع موج وجود دارد كه شما ميتوانيد با دانشآموزان بحث كنيد،
P
و
S.
امواج
P
يا امواج اوليه اولين امواجي هستند كه لرزه نگاشتها ثبت ميكنند. (امواج
P،
امواج سريع ميباشند و ميتوانند امواج كششي ـ فشارشي خوانده
شوند، زيرا اين امواج با منقبض شدن و سپس منبسط شدن در طول يك مسير
افقي حركت ميكنند. يك موج
P
به صورت يك نيروي فشارشي در طول مواد حركت ميكند. به عنوان مثال، وقتي
كه شما صحبت ميكنيد، صداي شما حجمي از هوا را فشرده ميكند. يكي از
خواص هوا (و درمورد مواد ديگر) اين ميباشد كه در مقابل فشرده شدن حجم
كوچك مقاومت ميكند. وقتي صداي شما هوا را تحت فشار قرار ميدهد، هوا
با فسردن حجمهاي هواي همسايه خود مقاومت ميكند. اين حجم ها دوباره در
مقابل فشرده شدن مقاومت ميكنند. و فشار را به سمت همسايگان خود بر
ميگردانند. اين حالت موج فشاري توليد ميكند كه ميتواند از همه
حجمهاي هوا بين دهان شما و شخص شنونده حركت كند.
دومين موج عمده لرزهاي موج
S
ناميده ميشود. امواج
S
امواج برشي هستند. امواج
S
از امواج P
كندتر هستند. حركت ذرات در موج برشي بر جهت حركت موج عمود ميباشد.
روشها:
1-
تقسيمات يا بخشهاي درون زمين را مرور كنيد. زمينلرزهها در بخش
بالايي پوسته و گوشته رخ ميدهد. زمين لرزهها انرژي را به فرم امواج
آزاد ميكنند.
2- امواج
P
و
S
را براي كلاس تشريح كنيد. امواج
P
ميتواند با
Slinky
تشريح شود.
Slinky
را به كنار يا به داخل به اندازه 6 حلقه بكشيد. آنها را رها كنيد موج
در
Slinky
نوسان خواهد كرد و متناوباً حلقهها فشرده و منبسط ميشوند.
3- موج
S
به وسيله به يك طناب منتقل به يك ديوار نشان داده ميشود. نخ را بگيريد
و
مچ دست خود
را به بالا و پايين حركت دهيد. اين حركت چرخشي موج
S
ايجاد ميكند. حركت در زمانيكه انرژي از طناب عبور ميكند، به سمت بالا
و پايين خواهد بود. اگرچه شما ميتوانيد هر دو نوع موج را با
Slinky
تشريح كنيد اما ما فهميدهايم كه دانشآموزان ميتوانند دو نوع حركت
موج را به آساني با استفاده از مواد متفاوت تشخيص دهند. اگر شما
نميتوانيد يك طناب به ديوار كلاس وصل كنيد، اين تشريح را با دو نفر
انجام دهيد.
4- موج
S
و P
را همان طوري كه در زير تشريح شده روي تخته بكشيد. مطمئن شويد
كه دانشآموزان
طريقه تشخيص آنها را از هم ميدانند. به علاوه توضيح دهيد كه هرچقدر
ارتفاع خطوط لرزه نگاشت بيشتر باشد. زلزله بزرگتر خواهد بود. اين مسئله
ميتواند درست باشد مگر زمانيكه يك لرزه نگار خيلي نزديك به مركز سطحي
زمين لرزه قرار گرفته باشد. اين مسئله باعث افزايش اغراق آميز ارتفاع
امواج ميشود.
