גלים סייסמיים

גלי S וגלי P.

מה שאני רוצה לעשות בסרטון הזה, זה לדבר קצת על גלים סייסמיים.

תחילה בגלל שהם מעניינים בפני עצמם,

אבל בנוסף הם מאוד שימושיים בשביל לגלות מה באמת ההרכב של כדה"א.

ראיתם את הסרטון שלי על השכבות של כדה"א,

וגלים סייסמיים הם גורם מכריע בהבנה של איך אנשים גילו מה השכבות השונות של כדה"א.

ורק כדי להיות ברור, גלים סייסמיים בדרך כלל מקושרים לרעידות אדמה,

אבל הם כל גל שעובר דרך כדה"א

זה יכול להיות בעקבות רעידת אדמה או למעשה כל סוג של פיצוץ גדול,

או כל דבר שבעקרון מתחיל לשלוח אנרגיה דרך הסלע על כדה"א

או למעשה דרך כדה"א בעצמו.

עכשיו יש שני סוגים של גלים סייסמיים ששונים במהותם,

ואנחנו הולכים להתמקד באחד יותר מהאחר.

סוג אחד הוא גלי שטח והסוג השני הוא גלי גוף.

עכשיו גלי שטח הם כאלה שפשוטו כמשמעו עוברים על גבי פני השטח של משהו

במקרה הזה אנחנו מדברים על פני השטח של הקרקע

וכאן זה תיאור של גלי שטח

והם באמת יותר מוקבלים לסוג הגלים שאנחנו בדרך כלל מקשרים עם פני השטח של מים.

וישנם שני סוגים של גלי שטח: גלי ריילי וגלי לאב

אנחנו לא ניכנס להרבה פרטים אבל אתם יוכלים לראות

שבגלי ריילי הקרקע נעה למעלה ולמטה.

כאן הקרקע נעה למעלה, כאן היא נעה למטה, כאן היא נעה למעלה, כאן היא נעה למטה,

אז אתם יכולים לצפות בזה כסוג של גלגול קרקע.

בגלי הלאב בעקרון הקרקע נעה שמאלה וימינה.

אז כאן היא לא נעה למעלה ולמטה אלא אם אתם מביטים מול כיוון תנועת הגל,

היא נעה שמאלה כאן, כאן היא נעה ימינה, כאן היא נעה שמאלה, כאן היא נעה ימינה

בשני המקרים, התזוזה של גל השטח מאונכת לכיוון התנועה,

אז, לפעמים אנחנו נקרא להם גלים רוחביים

ואלה בעקרון מוקבלים, כפי שאמרתי, למה שאנחנו רואים בגלי מים.

עכשיו הדבר המעניין יותר הם גלי הגוף,

משום שגלי הגוף, דבר ראשון הם הגלים הנעים המהירים יותר.

ובנוסף הם הגלים שבעזרתם גילו את הרכב כדה"א

אז גלי הגוף באים בשני מגוונים.

יש לכם את גלי ה-P או גלים ראשוניים,

ויש לכם את גלי ה-S, או גלים שניוניים,

והם מוצגים ממש כאן

וזו למעשה אנרגיה שמועברת דרך גוף,

אז זו לא רק נעה על גבי פני השטח שלו.

אז כאן בתרשים הזה שלקחתי מוויקיפדיה,

שאני חושב שוויקיפדיה לקחה מהסקר הגאולוגי של ארצות הברית

יש לנו פטיש שדופק על סלע או דבר כלשהו

ומה שאתם רואים זה בדיוק מתי שהפטיש פוגע בקצה הסלע הזה,

ואני יכול להתקרב מעט

אז בואו נגיד שיש לי את הסלע הזה כאן, ואני פוגע בו ממש כאן עם פטיש

מה שהוא הולך מייד לעשות, הוא הולך לדחוס את הסלע הזה

שהפטיש בא במגע איתו

הוא הולך לדחוס את הסלע

אבל אז האנרגיה הזו, היא בעקרון המולקולות שהולכות להתנגש במולקולות הסמוכות

ואז המולקולות הסמוכות האלו הולכות להתנגש במולקולות שממש על ידן

ואז הן הולכות להתנגש במולקולות שממש על ידן

אז יהיה לכם סוג של חלק סלע דחוס שנע דרך הגלים

אז אלו דחוסים, והמולקולות האלו הולכות להתנגש במולקולות הסמוכות

אז מיד אחרי זה הסלע יהיה צפוף יותר בדיוק כאן

הדבר הראשון שנתנגש בו, אלו בעצם ייתנגשו באלו שמעליהן,

ואז הן ינועו בחזרה להיכן שהן היו,

אז שעכשיו הדחיסה זזה, ואם תריצו קדימה היא תזוז מעט קדימה

אז בעקרון יש לכם את גלי הדחיסה האלו

אתם דופקים בפטיש כאן ובעקרון יש לכם שינוי בצפיפות

שנע באותו כיוון של הגל.

במצב הזה, זהו כיוון הגל,

ואתם רואים שהמולקולות נעות הלוך ושוב באותו ציר

הן נעות באותו כיוון כמו הגל.

אז אלו גלי P.

וגלי P יכולים לעבור דרך אוויר, שבעקרון גלי קול הם גלי דחיסה.

הם יכולים לעבור דרך נוזל

וכמובן שהם יכולים לעבור דרך מוצקים.

ותלוי, באוויר הם יעברו באופן הכי איטי

הם בעקרון ינועו במהירות הקול, 330 מטר לשניה שזה בעצם לא כל כך לאט במתכונת יומיומית של בני אדם.

בנוזל הם ינועו בכ-1,500 מטרים לשניה,

ובגרניט, שהוא רוב החומר הקרומי של כדה"א

הם ינועו בכ-5,000 מטר לשניה, תנו לי לכתוב את זה,

או למעשה 5 ק"מ לשניה אם הם נעים דרך גרניט.

עכשיו, גלי S בעקרון, אם תדפקו פטיש בצד הסלע הזה

אז תנו לי לצייר תרשים נוסף משום שזה די קטן

אם תדפקו בפטיש ממש כאן, מה שהוא יעשה, הוא באופן זמני יידחף את כל הסלע כאן

הוא יעוות אותו מעט

וזה ימשוך מעט מהסלע בחזרה איתו.

ואז הסלע הזה שממש מעליו יימשך למטה לאט, בזמן שהסלע הזה שהוכה בהתחלה

ינוע בחזרה למעלה

אז אם תריצו קדימה אולי מילי-שנייה, ועכשיו השכבה הבאה של הסלע ממש מעליו

תנו לי לצייר את זה ככה.

שכבת הסלע הבאה מעל תעוות אותו לכיוון ימין

ואם תמשיכו להריץ קדימה, העיוות ימשיך לכיוון מעלה.

ושימו לב, כאן, שוב, התזוזות של הגל הן לכיוון מעלה

אבל עכשיו התזוזות של החומר לא נעות באותו ציר

כמו שראינו בגלי ה-P או בגלי הדחיסה.

זה עכשיו זז במאונך

זה עכשיו זז בציר אנכי, או שתוכלו לקרוא לזה גל רוחבי

תנועת החלקיקים היא עכשיו בציר אנכי לתנועת הגלים.

אז זה גל S.

והם נעים מעט לאט יותר מגלי ה-P.

אז אם רעידת אדמה מתקיימת, אתם תראו את גלי ה-P קודם

ואז במהירות של 60% מהמהירות של גלי ה-P אתם תראו את גלי ה-S.

עכשיו, הדבר הכי חשוב לחשוב עליו,

במיוחד מנקודת מבט של גילוי הרכב כדה"א

הוא שגלי ה-S יכולים לעבור רק דרך מוצק

ואתם יכולים לומר, רגע, ראיתי גלים רוחביים על מים שנראים ככה.

אבל זכרו, זהו גל שטח.

אנחנו מדברים על גלי גוף.

אנחנו מדברים על דברים שממש עוברים דרך גוף מים.

ודרך אחת לחשוב על זה,

היא, אם היו לי כאן מים

אז בואו נאמר שזוהי בריכה

אני אצייר חתך-רוחב של מים, יכולתי לצייר את זה יותר טוב.

אם יש לי חתך-רוחב של מים כאן

בואו נחשוב על זה, ובתקווה זה יהפוך לאינטואיטיבי בשבילכם

אם אדחס חלק מהמים

אם אני אטיח בחלק מהמים, עם משהו גדול, אני לא יודע,

אדחס את זה ממש מהר.

גל P יכול לעבור כי מולקולות המים האלו יתנגשו במולקולות המים שלידן

שיתנגשו במולקולות המים שלידן

ואז יהיה לכם גל דחיסה, או גל P שנע בכיוון החבטה שלי

אז זה הגיוני בגלי P, אותו דבר נכון גם לאוויר, גלי קול

שזה הגיוני שהם יכולים לעבור דרך נוזל.

אבל בואו נאמר, וזכרו שאנחנו מתחת למים, אנחנו לא חושבים על פני השטח,

אנחנו חושבים על לעבור דרך גוף המים

בואו נאמר שאתם לוקחים את הפטיש הזה ודופקים בצד של נפח המים הזה כאן

ובכן, בעקרון כל מה שזה יעשה, זה יישלח גל דחיסה בכיוון הזה

זה למעשה לא יעשה דבר. זה לא ייתן לגל רוחב לעבור בכיוון הזה,

משום שלמים אין את מאפיין הגמישות

שאם משהו צף בכיוון זה, הוא מייד ייצוף בחזרה בכיוון הזה.

הוא לא יימשך אחורה כמו מוצק.

אז גלי S עוברים רק דרך מוצקים

אז אנחנו נשתמש, בעקרון ההבנה שלנו לגבי גלי P

שעוברים דרך אוויר, נוזל ומוצק

וההבנה שלנו לגבי גלי S בעקרון כדי לגלות מהו הרכב כדה"א.