Determinação da Distância Epicentral e do Epicentro de um Sismo ...
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O intervalo <strong>de</strong> tempo que separa a chega<strong>da</strong><br />
<strong>da</strong>s on<strong>da</strong>s P e S permite calcular, para ca<strong>da</strong><br />
estação sismográfica, a sua distância ao<br />
epicentro – <strong>Distância</strong> <strong>Epicentral</strong>- recorren<strong>do</strong><br />
a gráficos tempo distância. Também é possível<br />
<strong>de</strong>terminar a magnitu<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>um</strong> sismo através<br />
<strong>da</strong> amplitu<strong>de</strong> <strong>da</strong>s on<strong>da</strong>s regista<strong>da</strong>s no<br />
sismograma.<br />
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Escola Secundária/3 S. Pedro<br />
Biologia e Geologia - 10º Ano Ficha <strong>de</strong> Trabalho<br />
<strong>Determinação</strong> <strong>da</strong> <strong>Distância</strong> <strong>Epicentral</strong> e<br />
<strong>do</strong> <strong>Epicentro</strong> <strong>de</strong> <strong>um</strong> <strong>Sismo</strong><br />
Os sismogramas permitem registar a chega<strong>da</strong> <strong>da</strong>s on<strong>da</strong>s sísmicas a <strong>um</strong><br />
centro <strong>de</strong> geofísica. As primeiras on<strong>da</strong>s a ser regista<strong>da</strong>s são as <strong>de</strong> maior<br />
veloci<strong>da</strong><strong>de</strong>, isto é, as on<strong>da</strong>s P; seguem-se as on<strong>da</strong>s S, e, por último, as<br />
on<strong>da</strong>s superficiais ou L. O intervalo <strong>de</strong> chega<strong>da</strong> <strong>da</strong>s on<strong>da</strong>s sísmicas varia<br />
em função <strong>da</strong> distância a que o sismógrafo está <strong>do</strong> epicentro (figura1).<br />
Para se <strong>de</strong>terminar o epicentro <strong>de</strong> <strong>um</strong> sismo, é<br />
necessário recorrer aos <strong>da</strong><strong>do</strong>s obti<strong>do</strong>s por três<br />
sismógrafos coloca<strong>do</strong>s, respetivamente, em<br />
ca<strong>da</strong> <strong>um</strong>a <strong>de</strong> três estações sismológicas<br />
diferentes e distan<strong>do</strong> entre si pelo menos 100<br />
Km.<br />
A localização <strong>do</strong> <strong>Epicentro</strong> po<strong>de</strong> ser<br />
<strong>de</strong>termina<strong>da</strong> basean<strong>do</strong>-nos na diferença <strong>de</strong><br />
tempo <strong>de</strong> chega<strong>da</strong> <strong>da</strong>s primeiras on<strong>da</strong>s “P” e<br />
“S” às diferentes estações. Quanto mais<br />
distante <strong>do</strong> epicentro se encontrar a estação,<br />
maior é o intervalo <strong>de</strong> tempo entre a chega<strong>da</strong><br />
<strong>de</strong>ssas on<strong>da</strong>s. A partir <strong>do</strong> intervalo observa<strong>do</strong><br />
é possível calcular a distância epicentral, existin<strong>do</strong> mesmo tabelas para esse fim.<br />
FIGURA 1<br />
Existe, também, <strong>um</strong>a regra empírica, váli<strong>da</strong> apenas para distâncias epicentrais superiores a 100 Km, que po<strong>de</strong> ser<br />
utiliza<strong>da</strong> para <strong>de</strong>terminar a distância epicentral <strong>de</strong> <strong>um</strong> mo<strong>do</strong> aproxima<strong>do</strong>. À diferença <strong>de</strong> tempo <strong>de</strong> chega<strong>da</strong> entre<br />
as on<strong>da</strong>s “P” e “S” subtrai-se <strong>um</strong>a uni<strong>da</strong><strong>de</strong> e obtém-se a <strong>Distância</strong> <strong>Epicentral</strong> (D.E.) em milhares <strong>de</strong><br />
quilómetros.<br />
D. E. (em quilómetros) = [(S-P)-1] x 1000<br />
Por exemplo, se a diferença <strong>de</strong> tempo (S-P) for 7 minutos, então a distância epicentral será 6000 quilómetros:<br />
D.E. = (7-1) x 1000 = 6x1000 = 6000 Km<br />
A- <strong>Determinação</strong> <strong>do</strong> epicentro <strong>de</strong> <strong>um</strong> sismo<br />
Após se saber as distâncias epicentrais relativamente a três estações sismológicas, para se <strong>de</strong>terminar o epicentro<br />
<strong>do</strong> sismo traça-se, sobre <strong>um</strong>a carta, recorren<strong>do</strong> a <strong>um</strong> compasso e a <strong>um</strong>a régua gradua<strong>da</strong>, <strong>um</strong>a circunferência com<br />
centro na estação respetiva e raio igual (abertura <strong>do</strong> compasso) à distância epicentral, converti<strong>da</strong> na escala <strong>da</strong><br />
carta, para ca<strong>da</strong> <strong>um</strong>a <strong>da</strong>s referi<strong>da</strong>s estações. O ponto <strong>de</strong> correspon<strong>de</strong>nte à intersecção <strong>da</strong>s três circunferências<br />
correspon<strong>de</strong>rá ao epicentro.
Escola Secundária/3 S. Pedro<br />
Biologia e Geologia - 10º Ano Ficha <strong>de</strong> Trabalho<br />
EXEMPLO<br />
Determina o epicentro <strong>do</strong> sismo cujas distâncias epicentrais são:<br />
• D.E. para a Estação A (New York) – 4200 Km<br />
• D.E. para a Estação B (Estugar<strong>da</strong> – Alemanha) – 3480 Km<br />
• D.E. para a Estação C (Rio <strong>de</strong> Janeiro – Brasil) – 7080 Km<br />
• 1cm na carta correspon<strong>de</strong> a 1400 Km<br />
CÁLCULOS para a estação A:<br />
1 cm--------------------1400 Km<br />
X cm--------------------4200 Km logo X = 4200/1400 = 3 cm<br />
Abre-se o compasso com <strong>um</strong>a distância <strong>de</strong> 3cm, coloca-se a ponta afia<strong>da</strong> centra<strong>da</strong> no ponto A <strong>do</strong> mapa e<br />
traça-se <strong>um</strong>a circunferência com 3 cm <strong>de</strong> raio à volta <strong>de</strong>sse ponto (ver o mapa <strong>da</strong> figura).<br />
1- Efetua os cálculos para as estações B e C.<br />
1 cm<br />
1400Km<br />
2- CONCLUI sobre a localização <strong>do</strong> epicentro <strong>de</strong>ste sismo.<br />
B- <strong>Determinação</strong> <strong>da</strong> Magnitu<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>um</strong> <strong>Sismo</strong><br />
A magnitu<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>um</strong> sismo <strong>de</strong>termina-se medin<strong>do</strong> a amplitu<strong>de</strong> <strong>da</strong>s on<strong>da</strong>s sísmicas regista<strong>da</strong>s por <strong>um</strong> sismógrafo.<br />
Uma <strong>da</strong>s fórmulas para <strong>de</strong>terminar a magnitu<strong>de</strong> é:<br />
M= log (A/T) + D<br />
A= Amplitu<strong>de</strong><br />
T= Perío<strong>do</strong><br />
D = constante que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>da</strong> distância entre a estação sismológica e o epicentro <strong>do</strong> sismo.<br />
O valor obti<strong>do</strong> para a magnitu<strong>de</strong> representa a energia produzi<strong>da</strong> no foco sísmico, in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ntemente <strong>do</strong>s prejuízos<br />
que cause.<br />
A partir <strong>de</strong> <strong>um</strong> sismograma po<strong>de</strong> graficamente <strong>de</strong>terminar-se a magnitu<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>um</strong> sismo, conforme se mostra na figura<br />
seguinte (a<strong>da</strong>pta<strong>da</strong> <strong>de</strong> Richter, Charles F., An instr<strong>um</strong>ental earthquake scale).<br />
PROCEDIMENTO:<br />
Na <strong>de</strong>terminação gráfica (sismograma) <strong>da</strong> magnitu<strong>de</strong>, <strong>de</strong>vem ter-se em conta as seguintes operações:<br />
1- marcar na escala <strong>da</strong>s amplitu<strong>de</strong>s (X) o valor máximo <strong>de</strong> amplitu<strong>de</strong> li<strong>do</strong> no sismograma (em milímetros) ;<br />
2- <strong>de</strong>terminar a distância <strong>do</strong> epicentro à estação sismológica.<br />
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Escola Secundária/3 S. Pedro<br />
Biologia e Geologia - 10º Ano Ficha <strong>de</strong> Trabalho<br />
Através <strong>do</strong> sismograma po<strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar-se esta distância fazen<strong>do</strong> a diferença <strong>do</strong>s<br />
tempos <strong>de</strong> chega<strong>da</strong> <strong>da</strong>s on<strong>da</strong>s P e S, (D.E. = S-P).<br />
Po<strong>de</strong> fazer-se essa <strong>de</strong>terminação utilizan<strong>do</strong> <strong>um</strong>a régua gradua<strong>da</strong> e medin<strong>do</strong> o espaço correspon<strong>de</strong>nte à<br />
diferença <strong>do</strong> momento <strong>de</strong> chega<strong>da</strong> <strong>da</strong>s on<strong>da</strong>s “S” relativamente às on<strong>da</strong>s ”P”. Neste tipo <strong>de</strong> escala <strong>de</strong>ve terse<br />
em atenção que <strong>um</strong> milímetro no eixo <strong>do</strong>s (XX’) correspon<strong>de</strong> a <strong>um</strong> segun<strong>do</strong>. Segui<strong>da</strong>mente marcar o valor<br />
obti<strong>do</strong> na escala (Y);<br />
3- fazer a união entre os <strong>do</strong>is pontos marca<strong>do</strong>s, os quais intersectam a escala (Z) n<strong>um</strong> ponto que<br />
correspon<strong>de</strong> ao valor <strong>da</strong> MAGNITUDE <strong>de</strong>termina<strong>da</strong> por este processo.<br />
3- Resolve o Doc<strong>um</strong>ento 12, <strong>da</strong> página 154 <strong>do</strong> manual.<br />
4- A figura seguinte representa três sismogramas hipotéticos regista<strong>do</strong>s nas estações <strong>do</strong> Lisboa, Vigo (Espanha) e<br />
Toulon (França), relativos a <strong>um</strong> sismo fictício.<br />
Estão apenas representa<strong>da</strong>s as vibrações correspon<strong>de</strong>ntes às primeiras on<strong>da</strong>s P e S.<br />
4.1 – Registe, a partir <strong>do</strong>s três sismogramas, os momentos <strong>de</strong> chega<strong>da</strong> <strong>da</strong>s on<strong>da</strong>s P e <strong>da</strong>s on<strong>da</strong>s S. Calcule o<br />
atraso, expresso em segun<strong>do</strong>s, a diferença entre os tempos <strong>de</strong> chega<strong>da</strong> <strong>da</strong>s on<strong>da</strong>s P e S.<br />
4.2 – Determine as distâncias epicentrais, substituin<strong>do</strong> o valor <strong>do</strong> atraso na fórmula: DE (Km)= ((S-P) – 1) X 1000<br />
4.3 – Localize a posição geográfica <strong>do</strong> epicentro <strong>do</strong> sismo no mapa, proce<strong>de</strong>n<strong>do</strong> <strong>do</strong> seguinte mo<strong>do</strong>:<br />
4.3.1 – Reduz à escala<br />
as distâncias epicentrais<br />
que <strong>de</strong>terminaste. Tem em<br />
atenção que a 2,3cm no<br />
mapa correspon<strong>de</strong>m<br />
1000km no terreno.<br />
4.3.2 – Desenhe sobre o<br />
mapa três circunferências<br />
com raios iguais às<br />
distâncias epicentrais que<br />
calculou e com o centro<br />
nas estações sismológicas<br />
<strong>de</strong> Lisboa, Vigo e Toulon.
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Escola Secundária/3 S. Pedro<br />
Biologia e Geologia - 10º Ano Ficha <strong>de</strong> Trabalho<br />
C- CONSTRUÇÃO <strong>de</strong> <strong>um</strong> mapa <strong>de</strong> isossistas<br />
Relativamente a <strong>um</strong> sismo, as Isossistas são linhas (imaginárias) que n<strong>um</strong> <strong>da</strong><strong>do</strong> território, <strong>de</strong>limitam zonas <strong>de</strong> igual<br />
intensi<strong>da</strong><strong>de</strong> sísmica, centra<strong>da</strong>s na região epicentral.<br />
Na figura estão indica<strong>do</strong>s os valores <strong>de</strong> intensi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>um</strong> sismo em vários locais <strong>do</strong>s Esta<strong>do</strong>s Uni<strong>do</strong>s, avalia<strong>da</strong><br />
com base nos estragos feitos e na percepção que <strong>de</strong>le tiveram os seus habitantes.<br />
1. Traça no mapa as isossistas, isto é, une os pontos <strong>de</strong> igual intensi<strong>da</strong><strong>de</strong> sísmica.<br />
2. Localiza o epicentro <strong>do</strong> sismo.<br />
3. Sugere <strong>um</strong>a explicação para ca<strong>da</strong> <strong>um</strong> <strong>do</strong>s seguintes fatos:<br />
3.1. O sismo se fazer sentir em ci<strong>da</strong><strong>de</strong>s tão distantes <strong>do</strong> epicentro.<br />
3.2. A intensi<strong>da</strong><strong>de</strong> sísmica diminuir à medi<strong>da</strong> que nos afastamos <strong>do</strong> epicentro.<br />
3.3. As isossistas não serem círculos perfeitos.