Trabalho de Física III

...

5 – Baseando-se no princípio da ressonância, explique a razão da expressão: “soldados não passam marchando em pontes”

Uma ponte, ou qualquer estrutura, é capaz de vibrar com certas frequências naturais. Se a marcha regular de um pelotão de soldados for próxima de umas das frequências naturais de vibração da ponte, esta poderá romper por atingir uma amplitude de vibração muito alta. Por este motivo que soldados são orientados a não seguir uma marcha constante ao atravessar uma ponte.

6 – Explique os termos “epicentro” e “hipocentro” de um terremoto e mostre a diferença entre eles.

Epicentro – local situado na superfície da Terra na vertical do hipocentro e onde o sismo (fenômeno de vibração brusca e passageira da superfície da Terra) se faz sentir com mais intensidade.

Hipocentro – local situado em profundidade, e onde o sismo tem origem.

Epicentro é a parte da superfície terrestre onde se registra a maior intensidade de um terremoto. Sua ocorrência se dá acima do hipocentro, o local interno da Terra, onde ocorre o terremoto. Muitas vezes, costuma-se dizer que ocorreu um terremoto em determinado local, mas nem sempre isso é verdade. É comum as pessoas terem sentido tão somente as ondas sísmicas, que se originam a partir do hipocentro, mas podem atingir centenas de quilômetros de distância.

7 – Explique a expressão “ondas sísmicas”?

As ondas sísmicas são de natureza mecânica e se propagam de forma muito parecida com as ondas sonoras, mas são de frequência muito mais baixas que essas, tipicamente entre 0.001 Hz e 1 Hz. Isso significa que o período dessas ondas é bastante longo, variando entre 1 segundo até 100 segundos de crista a crista. Da mesma forma que as ondas sonoras, as ondas sísmicas também podem ser refletidas, comprimidas, dilatadas ou atenuadas e quando atravessam meios de densidade diferentes podem sofrer difração, atenuação ou mudarem a velocidade de propagação.

8 – Defina e explique a diferença entre ondas longitudinais e ondas transversais.

Uma onda no mar ou uma corda balançando possuem esta aparência. A característica principal deste tipo de onda é a seguinte: "A onda está propagando-se da esquerda para a direita, na horizontal, mas qualquer ponto da corda move-se para cima e para baixo, na vertical (em movimento de subida e descida da pontinha de uma corda). Como a direção de propagação da onda é perpendicular, ou seja, forma um ângulo de 90° com a direção de oscilação de qualquer ponto sobre a corda, dizemos que ela é transversal", já as ondas longitudinais onda move-se na mesma direção de oscilação dos corpos que estejam em seu caminho, uma onda que se propaga da esquerda para a direita, e que qualquer molécula de ar que esteja no caminho também irá se mover no sentido horizontal. Aqui a direção de propagação da onda coincide com a direção de oscilação dos corpos que estiverem no caminho dela. Este tipo de onda é conhecida como onda longitudinal. O som propaga-se desta maneira.

9 – Explique a razão pela qual as ondas transversais não se propagam nos fluídos?

As ondas transversais propagam-se apenas em corpos sólidos, uma vez que os fluidos (gases e líquidos) não suportam forças de cisalhamento. A sua velocidade de propagação é cerca de 60% daquela das ondas longitudinais para um dado material. A amplitude destas ondas é várias vezes maior que a das ondas longitudinais.

10 – Explique detalhadamente as ondas P(primarias) e ondas S (secundarias).

Ondas Primárias - correspondem a um movimento vibratório em que as partículas dos materiais rochosos oscilam para a frente e para trás, na mesma direção de propagação do raio sísmico, comprimindo e distendendo as rochas alternadamente; a direção de vibração das partículas é a mesma da propagação da superfície de onda; são as mais rápidas e, portanto, as primeiras a atingir a superfície terrestre. Ondas Secundárias - provocam vibrações nas partículas numa direção perpendicular ao raio sísmico, isto é, as partículas que transmitem as ondas vibram perpendicularmente à direção de propagação da onda; propagam-se com menos velocidade do que as ondas P, atingindo a superfície terrestre em segundo lugar.

12 – As ondas S e P, à medida que alcançam a superfície da Terra podem gerar ondas Rayleigh e/ou ondas Love. Defina cada uma delas, apresente a diferença entre elas e dê exemplos.

Ondas de Love - que são ondas de torção, em que o movimento das partículas é horizontal e em ângulo reto (perpendicular) à direção de propagação da onda por exemplo, chapas galvanizadas ou com eletrodeposição; Ondas de Rayleigh - que são ondas circulares em que o movimento das partículas se produz num plano vertical aquele em que se encontra a direção de propagação da onda. Sendo que as ondas Love são mais rápidas que as ondas Rayleigh, por exemplo ondas de água ou de som.

15 – Investigue na internet sobre sites que tratam da prospecção de petróleo e explique as propriedades das ondas utilizadas e como são utilizadas.

O método sísmico de refração registra somente ondas refratadas com ângulo crítico e tem grande aplicação na área de sismologia. Foi através deste método que a estrutura interior da Terra foi desvendada, embora este método tenha sido largamente utilizado na década de 1950 como apoio e refinamento dos resultados obtidos pelos métodos potenciais.

O método sísmico de reflexão é o método de prospecção mais utilizado atualmente na indústria de petróleo, pois fornece alta definição das feições geológicas em subsuperfície propícias à acumulação de hidrocarbonetos, a mais de 90% dos investimentos em prospecção são aplicados em sísmica de reflexão.

O levantamento sísmico inicia-se com a geração de ondas elásticas, através de fontes artificiais, que se propagam pelo interior de Terra, onde são refletidas e refratadas nas interfaces que separam rochas de diferentes constituições petrofísicas, e retornam à superfície, onde são captadas por sofisticados equipamentos de registro. O método, conhecido como sparking, envolve o envio de ondas de choque pela água e para o piso do oceano. O som viaja em velocidades diferentes através de tipos diferentes de rochas. Caso a onda de choque localize mudança nas camadas rochosas, ela retorna e é captada por hidrofones que o navio