Si desplazamos un diapasón de su
posición de equilibrio y lo soltamos repentinamente, percibimos su sonido
característico. Lo mismo sucede en la Tierra, un sismo consiste precisamente en
la liberación repentina de los esfuerzos impuestos al terreno. De esta manera,
la tierra es puesta en vibración. Esta vibración es debida a la propagación de
ondas como en el caso del diapasón.
En un terremoto se transmiten ondas que viajan por el interior de la
tierra. Siguen caminos curvos debido a la variada densidad y composición del
interior de la Tierra. Este efecto es similar al de la refracción de ondas de
luz. A este tipo de ondas se llaman ondas internas, centrales o de cuerpo,
transmiten los temblores preliminares de un terremoto pero poseen poco poder
destructivo. Las ondas de cuerpo son divididas en dos grupos: ondas primarias
(P) y secundarias (S).
También se propagan ondas por la superficie. Son las que más tardan en
llegar. Debido a su baja frecuencia
provocan resonancia en edificios con mayor facilidad que las ondas de cuerpo
causando los efectos más devastadores. Hay ondas superficiales de dos tipos: de
Rayleigh y de Love.
Ondas Primarias (P)
Las ondas P (PRIMARIAS) son ondas
longitudinales, lo cual significa que el suelo es alternadamente comprimido y
dilatado en la dirección de la propagación. Estas ondas generalmente viajan a
una velocidad 1.73 veces de las ondas S y pueden viajar a través de cualquier
tipo de material. Velocidades típicas son 330m/s en el aire, 1450m/s en el agua
y cerca de 5000m/s en el granito.
Ondas Secundarias (S)
Las ondas S (SECUNDARIAS) son ondas
transversales o de corte, lo cual significa que el suelo es desplazado
perpendicularmente a la dirección de propagación, alternadamente hacia un lado
y hacia el otro. Las ondas S pueden viajar únicamente a través de sólidos
debido a que los líquidos no pueden soportar esfuerzos de corte. Su velocidad
es alrededor de 58% la de una onda P para cualquier material sólido. Usualmente
la onda S tiene mayor amplitud que la P y se siente más fuerte que ésta.
Ondas de Rayleigh
Cuando un sólido posee una superficie libre,
como la superficie de la tierra, pueden generarse ondas que viajan a lo largo
de la superficie. Estas ondas tienen su máxima amplitud en la superficie libre,
la cual decrece exponencialmente con la profundidad, y son conocidas como ondas
de Rayleigh en honor al científico que predijo su existencia. La trayectoria
que describen las partículas del medio al propagarse la onda es elíptica
retrógrada y ocurre en el plano de propagación de la onda. Una analogía de
estas ondas lo constituyen las ondas que se producen en la superficie del agua.
Ondas de Love
Otro tipo de ondas superficiales son
ondas de Love llamadas así en honor del científico que las estudió. Estas se
generan sólo cuando un medio elástico se encuentra estratificado, situación que
se cumple en nuestro planeta pues se encuentra formado por capas de diferentes
características físicas y químicas. Las ondas de Love se propagan con un
movimiento de las partículas, perpendicular a la dirección de propagación, como
las ondas S, sólo que polarizadas en el plano de la superficie de la Tierra, es
decir sólo poseen las componentes horizontales a superficie. Las ondas de Love
pueden considerarse como ondas S "atrapadas" en la superficie. Como
para las ondas de Rayleigh, la amplitud de las mismas decrece rápidamente con
la profundidad. En general su existencia se puede explicar por la presencia del
vacío o un medio de menor rigidez, tiende a compensar la energía generando este
tipo especial de vibraciones.
Velocidad de las Ondas
Se puede demostrar teóricamente y se
observa experimentalmente que la velocidad de las ondas es tal que: VR,L < Vs < Vp. Donde Vp, Vs y VR,L son
las velocidades de las ondas P, S y de Rayleigh y Love respectivamente. Entre
estas dos últimas no puede establecerse un orden de velocidades porque esta
depende de muchos factores y no siempre viajan con la misma velocidad.
Las velocidades de las diferentes
ondas dependen de las características del medio; por ejemplo, en rocas ígneas
la velocidad de las ondas P es del orden de 6 Km/s, mientras que en rocas poco
consolidadas es de aproximadamente 2 Km/s o menor.
La secuencia típica de un terremoto
es: primero el arribo de un ruido sordo causado por las ondas("P"),
luego las ondas ("S") y finalmente el "retumbar" de la
tierra causado por las ondas superficiales.
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