Terratrèmols i logaritmes

Aneu a la pàgina del U.S. Geological Survey (Servei Geològic dels Estats Units)

http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/map/

Aquest servei ens dona el llistat de tots terratrèmols dels darrers 30 dies.

Podem veure-l's localitzats al mapa i seleccionar-los per dia i característiques.

La magnitud de cada terratrèmol es mesura en una escala coneguda com "Escala de Richter" tot i que actualment es fa servir una modificació de l'escala definida originariament per Richter.

Aquesta escala es calcula a partir dels sismògrafs.

Que són aparells subjectes al terreny amb una base de ciment i que tenen com a peça principal una massa sostinguda per una molla que per inèrcia no es mou encara que ho faci la base.

Un mecanisme de rellotgeria fa girar el paper on es registren les ones.

Es poden observar sismogrames a temps real a la pàgina del Servei Geològic del Canadà

I també a la xarxa de sismògrafs escolars d'Estats Units

Els sismogrames permeten mesurar l'amplitud de les ones així com distingir els diferents tipus d'ones

Ones P Oscil·len longitudinalment en el mateix sentit que es transmeten Són les primeres en arribar		Ones S Oscil·len transversalment al sentit que es transmeten		Sismograma típic on s'observa el moment d'arribada de les ones P i S

A partir de les mesures directes de l'amplitud de les ones i el temps transcorregut entre l'arribada de les ones P i S es dedueix l'energia alliberada pel terratrèmol.

L'energia dels terratrèmols pot variar des de valors ínfims a valors enormes, per poder treballar còmodament es fa servir l'escala de Richter que varia de 0 a 10.

En aquesta escala un terratrèmol de magnitud M allibera una quantitat d'energia 10 cops superior a un terratrèmol de magnitud M-1, per tant cobreix un interval de 1 a 10¹⁰

A tall d'exemple un cartux de dinamita (TNT) de 1,1 kg allibera una energia de 4,9 MJ que equival a un terratremol de magnitud de 1,2

i l'explosió de la central nuclear de Chernobyl el 1986 va equivaldre a l'explosió de 9,5 tones de TNT i a un terratremol de 3,87 a l'escala de Richter.

Us proposem realitzar un gràfic del nombre de terratrèmols registrats al planeta un dia determinat.

Per recollir les dades d'un dia determinat dins els 30 anteriors al dia d'avui tornem a la pàgina de l'U.S. Geological Survey http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/map/

1 Modifiquem el període   2 assenyalem tots els registres   3 indiquem els dies transcorreguts a partir de la data d'avui   4 descarreguem l'arxiu amb les dades

L'exemple següent està fet amb l'arxiu de tots els terratrèmols del dia 10 de desembre de 2013 que el podeu descarregar aquí

Ara amb el full de càlcul del LibreOffice obrim aquest arxiu earthquakes.CSV

Com que no té el format del propi LibreOffice i s'ha d'importar passem per aquesta pantalla

Per treballar millor amaguem les columnes F,G,...,M

Com que el que hem descarregat utilitza el punt "." com a separador decimal i el full de càlcul utilitza la coma","

Utilitzem l'eina cerca i reemplaça per canviar tots els . per ,

La columna E conté el valor de la "MAGNITUD" del terratrèmol segons l'escala de Richter. Com hem explicat un terratrèmol de magnitud M allibera una quantitat d'energia 10 cops superior a un terratrèmol de magnitud M-1 així que l'energia (en les unitats que sigui) es pot calcular fent 10^magnitud

Així que a la columna N indicarem l'energia de cada terratrèmol, a la casella N2 escribim =10^E2

I copiem la fórmula a tota la columna.

A continuació ordenarem els terratrèmols segons la seva energia

Seleccionem tota la taula i anem a Dades -->Ordena

a la finestra emergent pestanya opcions marquem la casella l'interval conté capçalera

i la pestanya criteris d'ordenació Energia i casella descendent

Un cop ja ho tenim ordenat farem el gràfic.

Assenyalem els valors de la columna Energia i fem Insereix ---> Diagrama

Es tria el tipus de diagrama "Línia" sub opció "Només línies"

I ja tenim el gràfic que com hi ha pocs valors grans i molts valors petits no és útil.

Així que modificarem l'escala vertical, amb el ratolí assenyalem l'eix Y i a amb el botó dret triem opcions

"Formata l'eix"

I marquem la casella "Escala logarítmica"

D'aquesta manera es visualitza la quantitat de terratrèmols classificats per la seva energia.

Ens haguès sortit el mateix gràfic si haguesim representat els valors de la magnitud.

Hem après però la utilitat de l'escala logarítmica per representar a la vegada valors molt grans i molt petits.

A la vegada, hem comprès millor el motiu de l'utilització dels logaritmes per la definició de l'escala de Richter.

Web realitzada per Enric Brasó i Campderrós,  podeu contactar amb mi a través del mail ebraso@xtec.cat

El treball inicial ha estat fet en el marc de la llicència retribuïda concedida pel Dep. d'Educació (DOGC núm:4968 del 14-09-2007)

Els materials estan sota la llicència Creative Commons Reconeixement-No comercial-Compartir

Altres treballs i col·laboracions