Simulador de tectônica de placas e terremotos
Equações desta simulação
| v | Velocidade das placas v (cm por ano) | tão rápido quanto as unhas crescem: as placas nunca param, mas a falha fica travada entre os terremotos | |
|---|---|---|---|
| μ | módulo de cisalhamento da rocha | 30 GPa | |
| W | largura da falha que desliza | 15 km para baixo numa falha transformante vertical; 100 km numa zona de subducção inclinada, por isso os terremotos de subducção são os maiores | |
| Δσ | Tensão que a falha aguenta Δσ (MPa) | terremotos liberam de 1 a 10 MPa de tensão, qualquer que seja o tamanho | |
| s | déficit de deslizamento (o quanto a falha ficou para trás das placas) | liberado como deslizamento d no terremoto; o tempo para voltar a acumular é o intervalo de recorrência |
Com os valores atuais:
| L | Comprimento da ruptura L (km) | o comprimento de falha que rompe de uma vez | |
|---|---|---|---|
| M₀ | momento sísmico, N·m | o tamanho de um terremoto como energia, não como tremor | |
| Mw | magnitude de momento | cada passo de 1 é 32 vezes mais energia; 2 passos são 1.000 vezes |
Com os valores atuais:
| v_P, v_S | velocidades das ondas P e S | ondas P (de pressão) 6,0 km/s, ondas S (de cisalhamento) 3,5 km/s na crosta | |
|---|---|---|---|
| D | Distância do epicentro ao sismômetro (km) | uma única estação sabe a que distância foi o terremoto pelo intervalo entre as chegadas P e S; três estações descobrem onde |
Com os valores atuais:
Como usar o simulador de terremotos
- Duas placas tectônicas deslizam alguns centímetros por ano uma pela outra, mas a falha entre elas está travada. A estrada e a cerca que a atravessam se curvam conforme a deformação se acumula, e os gráficos mostram o déficit de deslizamento e a tensão na falha crescendo ano a ano.
- Quando a tensão chega ao que a falha aguenta, ela desliza de uma vez: um terremoto. A estrada fica deslocada de repente, o rebote elástico, e as ondas P (azuis) e S (vermelhas) se espalham a partir do epicentro. O sismômetro as registra, e o sismograma no gráfico mostra a onda P chegando primeiro e a onda S, mais forte, depois.
- Mude a velocidade das placas, a tensão que a falha aguenta, o comprimento da ruptura e o tipo de limite, e leia a magnitude pelo momento sísmico e o tempo entre terremotos. Uma zona de subducção rompe uma falha muito mais larga, e é por isso que os maiores terremotos, de magnitude 9, acontecem lá. Mova o sismômetro e veja como o tempo S − P revela a distância dele.
Perguntas frequentes
O que causa um terremoto?
As placas da camada externa da Terra se movem alguns centímetros por ano, mas o atrito trava as falhas entre elas. A rocha dos dois lados se curva elasticamente e guarda energia, até a tensão vencer o atrito e a falha deslizar em segundos, liberando a deformação acumulada ao longo de décadas ou séculos. É a teoria do rebote elástico, proposta depois do terremoto de San Francisco de 1906, quando cercas e estradas foram encontradas deslocadas em até 6 m.
Como se mede a magnitude de um terremoto?
Hoje pela magnitude de momento, Mw = (2/3)(log₁₀ M₀ − 9,1), em que o momento sísmico M₀ = μ × área × deslizamento: a rigidez da rocha vezes a área da falha que rompeu vezes o quanto ela se moveu. Cada passo de 1 na magnitude é cerca de 32 vezes mais energia. Uma ruptura de 200 km com 1,5 m de deslizamento dá cerca de Mw 7,4; o terremoto de Tōhoku de 2011 rompeu cerca de 500 km por 200 km com até 50 m de deslizamento, Mw 9,1.
O que são ondas P e S?
Os dois tipos de onda sísmica que atravessam o interior da Terra. As ondas P (primárias) são compressões, como o som, e chegam primeiro, a cerca de 6 km/s na crosta. As ondas S (secundárias) sacodem o chão de lado a cerca de 3,5 km/s e costumam ser mais fortes. As ondas S não atravessam líquidos, e foi assim que se descobriu que o núcleo externo da Terra é líquido.
Como se encontra a distância até um terremoto?
Pelo intervalo entre as chegadas P e S num sismômetro. As duas saíram no mesmo instante, então o intervalo cresce com a distância: D = (t_S − t_P) ÷ (1/v_S − 1/v_P), cerca de 8 km para cada segundo de intervalo na crosta. Uma estação dá uma distância, um círculo no mapa; três estações dão três círculos que se cruzam no epicentro.
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