Toolyard

Levha tektoniği ve deprem simülatörü

Bu benzetimdeki denklemler

kayma açığı s = v × t, s = Δσ W ÷ μ olduğunda kayar
vLevha hızı v (yılda cm)tırnakların uzama hızı kadar: levhalar hiç durmaz, ama fay depremler arasında kilitli kalır
μkayacın kayma modülü30 GPa
Wkayan fayın genişliğidikey bir dönüşüm fayında 15 km derinliğe kadar; eğimli bir dalma-batma zonunda 100 km’ye kadar, en büyük depremlerin dalma-batma depremleri olmasının nedeni budur
ΔσFayın tutabildiği gerilme Δσ (MPa)depremler, büyüklükleri ne olursa olsun 1 ile 10 MPa gerilme boşaltır
skayma açığı (fayın levhaların ne kadar gerisinde kaldığı)depremde kayma d olarak boşalır; yeniden birikmesi için geçen süre tekrarlanma aralığıdır

Mevcut değerlerle:

M₀ = μ L W d, Mw = (2 ÷ 3)(log₁₀ M₀ − 9.1)
LKırılma uzunluğu L (km)aynı anda kırılan fay uzunluğu
M₀sismik moment, N·mbir depremin sarsıntı olarak değil, enerji olarak büyüklüğü
Mwmoment büyüklüğüher 1 birimlik adım 32 kat daha fazla enerjidir; 2 adım 1.000 kat

Mevcut değerlerle:

t_S − t_P = D (1 ÷ v_S − 1 ÷ v_P), D ≈ 8,4 km × (saniye cinsinden t_S − t_P)
v_P, v_SP ve S dalgalarının hızlarıkabukta P (basınç) dalgaları 6,0 km/s, S (kesme) dalgaları 3,5 km/s
DMerkez üssünden sismometreye uzaklık (km)tek bir istasyon, P ve S varışları arasındaki farktan depremin ne kadar uzakta olduğunu bilir; üç istasyon yerini bulur

Mevcut değerlerle:

Deprem simülatörü nasıl kullanılır

  1. İki tektonik levha birbirinin yanından yılda birkaç santimetre sürünür, ama aralarındaki fay kilitlidir. Üzerinden geçen yol ve çit gerinim biriktikçe bükülür; grafikler kayma açığının ve faydaki gerilmenin yıldan yıla büyüdüğünü gösterir.
  2. Gerilme fayın dayanabileceği değere ulaşınca fay bir anda kayar: deprem. Yol ötelenerek kopar, elastik geri sekme olur ve P dalgaları (mavi) ile S dalgaları (kırmızı) dış merkezden yayılır. Sismometre onları kaydeder; grafikteki sismogram önce P dalgasının, ardından daha güçlü S dalgasının geldiğini gösterir.
  3. Levha hızını, fayın dayanabileceği gerilmeyi, kırılma uzunluğunu ve sınır türünü değiştir; büyüklüğü sismik momentten ve depremler arasındaki süreyi oku. Bir dalma-batma zonu çok daha geniş bir fayı kırar; en büyük depremlerin, 9 büyüklüğündekilerin orada olmasının nedeni budur. Sismometreyi hareket ettir ve S − P süresinin uzaklığını nasıl söylediğini gör.

Sık sorulan sorular

Depreme ne yol açar?

Yer kabuğunun levhaları yılda birkaç santimetre hareket eder, ama sürtünme aralarındaki fayları kilitler. İki yandaki kaya esnek olarak bükülür ve enerji depolar; sonunda gerilme sürtünmeyi yener ve fay saniyeler içinde kayarak onlarca ya da yüzlerce yılda biriken gerinimi boşaltır. Bu, çitlerin ve yolların 6 m’ye kadar ötelendiği 1906 San Francisco depreminden sonra ortaya atılan elastik geri sekme kuramıdır. 1999 İzmit depreminde Kuzey Anadolu Fayı da birkaç metre kaymıştı.

Deprem büyüklüğü nasıl ölçülür?

Bugün moment büyüklüğüyle, Mw = (2/3)(log₁₀ M₀ − 9,1); burada sismik moment M₀ = μ × alan × kayma: kayanın rijitliği çarpı kırılan fay alanı çarpı ne kadar kaydığı. Büyüklükteki her 1’lik adım yaklaşık 32 kat daha fazla enerji demektir. 1,5 m kaymalı 200 km’lik bir kırılma yaklaşık Mw 7,4’tür; 2011 Tōhoku depremi, 50 m’ye varan kaymayla yaklaşık 500 km’ye 200 km kırıldı, Mw 9,1.

P ve S dalgaları nelerdir?

Yerin içinden geçen iki tür sismik dalga. P (birincil) dalgaları ses gibi sıkışmalardır ve kabukta yaklaşık 6 km/s hızla ilk gelir. S (ikincil) dalgaları yeri yana doğru yaklaşık 3,5 km/s hızla sarsar ve genellikle daha güçlüdür. S dalgaları sıvıdan geçemez; Dünya’nın dış çekirdeğinin erimiş olduğu böyle anlaşıldı.

Bir depreme uzaklık nasıl bulunur?

Bir sismometrede P ve S varışları arasındaki aradan. İkisi de aynı anda yola çıktığı için ara uzaklıkla büyür: D = (t_S − t_P) ÷ (1/v_S − 1/v_P); kabukta aranın her saniyesi için yaklaşık 8 km. Bir istasyon bir uzaklık, yani haritada bir çember verir; üç istasyon dış merkezde kesişen üç çember verir.

WebGL’nin kapalı olduğunu söylüyor.

3B görünüm, güncel her tarayıcıda bulunan WebGL’ye ihtiyaç duyar. Tarayıcı ayarlarında donanım hızlandırma kapatılmışsa ya da grafik sürücüsü çok eskiyse kapalı olabilir. Donanım hızlandırmayı aç ya da başka bir tarayıcı dene.

Bir şey yükleniyor mu?

Hayır. Simülasyonu WebGL ile kendi tarayıcın çizer; hiçbir yere hiçbir şey gönderilmez ve sayfa yüklendikten sonra çevrimdışı da çalışmaya devam eder.

Diğer dünya ve uzay benzetimleri

Diğer bilim benzetimleri

Eğik atış simülatörüSarkaç simülatörüÇift yarık deneyi simülatörüElektrik alanı simülatörüKütle-yay salınımı simülatörüRutherford saçılması simülatörüParçacık çarpıştırıcı olay ekranıRadyoaktif bozunma simülatörüBohr atomu simülatörü3B molekül görüntüleyiciİdeal gaz simülatörüDifüzyon ve osmoz simülatörüDNA ve RNA katlanma görüntüleyiciBakteri büyümesi simülatörüSantrifüj simülatörüMercek ve ayna ışın diyagramı simülatörüDuran dalga simülatörüDoppler etkisi simülatörüÇarpışma ve momentum simülatörüRC ve RL devresi simülatörüManyetik alanda yüklü parçacık simülatörüKara cisim ışıması simülatörüÖzel görelilik simülatörüKırılma ve tam iç yansıma simülatörüSeri ve paralel devre simülatörüAkışkan akışı ve Bernoulli ilkesi simülatörüElektromanyetik indüksiyon simülatörüTitrasyon eğrisi simülatörüTepkime hızı ve çarpışma teorisi simülatörüKimyasal denge simülatörü (Le Chatelier)Galvanik hücre ve elektroliz simülatörüIsınma eğrisi ve hâl değişimi simülatörü3B atom orbitalleri görüntüleyiciTampon simülatörüKromatografi simülatörüSpektrofotometre ve Beer-Lambert yasası simülatörü3B kristal kafes görüntüleyiciEnzim kinetiği simülatörüAksiyon potansiyeli simülatörüPCR simülatörüDoğal seçilim ve popülasyon genetiği simülatörüKalp ve kalp döngüsü simülatörüJel elektroforezi simülatörüMitoz ve mayoz simülatörüProtein sentezi simülatörü: transkripsiyon ve translasyonFotosentez ve sınırlayıcı etkenler simülatörüAv-avcı popülasyonu simülatörüSalgın yayılımı simülatörü: SIR ve SEIRGalton tahtası simülatörüFourier serisi simülatörü