martes, 22 de noviembre de 2011

Investigando Terremotos




1.- ¿Por qué razón las ondas P siempre son más veloces que las S?. Busca su expresión matemática en Internet (fórmula) y explica sobre ella las características investigadas (velocidad, comportamiento en líquidos..).

Las ondas P (primarias) o ondas longitudinales son aquellas ondas cuya dirección de propagación de onda es paralela, al contrario que las S que estas se propagan perpendicularmente. Estás ondas P pueden atravesar cualquier tipo de material líquido o sólido, las S solo atraviesan los cuerpos sólidos.

Donde K representa el módulo de incompresibilidad, μ es el módulo de rigidez y ρ la densidad del material del que se propaga la onda.
La incompresibilidad es proporcional en las ondas P ,en las S no hay, la densidad es inversa y la rigidez proporcional.
Las ondas P son más rápidas que la S debido a que si observamos el numerador de ambas fórmulas tanto como de las ondas P como las S detectamos que el numerador de la fórmula de las ondas P, el término (K+3/4 μ) siempre será mayor a μ ( en la fórmula de las ondas S), por tanto, la velocidad de las ondas P siempre será mayor a las ondas S.
Fórmula de las ondas P:



Propagación de las ondas P:



Fórmula de las ondas S:




Propagación de las ondas S:




2.- Si realizáramos un diagrama sísmico de un planeta ¿Qué tipo de datos podríamos obtener a partir de él?

Las ondas sísmicas nos proporcionan información acerca de la velocidad de las ondas, de las propiedades de los materiales existentes en el interior (densidad, módulo de rigidez, y módulo de compresibilidad). En realidad, las ondas sísmicas proporcionan una especie de radiografía interna de la Tierra.






La primera de estas discontinuidades se denomina Mohorovicic. S epara la corteza del manto, y su profundidad varía respecto de la superficie, según las zonas, entre 5 y 60 Km, al pasar por ella la velocidad de las ondas P y S aumentan bruscamente su velocidad.No menos importante es la discontinuidad de Conrad, dicha discontinuidad separa la capa granítica de la basáltica.

A medida que las ondas van profundizándose en el manto van aumentando su velocidad. A los 1000 km existe una disminución en el incremento de la velocidad lo que permite diferenciar manto superior de inferior (discontinuidad de Repetti).

La segunda discontinuidad importante es la que separa al manto del núcleo, se denomina Gutenberg. Se encuentra a una profundidad de 2900 Km. Se caracteriza por el brusco descenso en la velocidad de propagación de las ondas sísmicas P y por la desaparición de las ondas S.

Una tercera discontinuidad es la discontinuidad de Lehmann, separa dos regiones de diferente comportamiento físico: Un núcleo externo, fluido, que no permite el paso de las ondas S, y un núcleo interno, más rígido, en el que aumenta de nuevo la velocidad de las ondas P 

3- A partir del análisis de dicho diagrama ¿Podríamos obtener algún tipo de prueba a favor o en contra de la presencia de un campo magnético? ¿o no tiene nada que ver un método con otro? Razona la respuesta

Si, con el diagrama podemos saber que el núcleo interno es líquido ya que las ondas S no pueden pasar,y se sabe también que está hecho de metales, que con la rotación de la tierra se ponen en movimiento y se produce un campo magnético.


Ampliación:  


Características sísmicas de la ciudad de México.

Se presentan las principales aspectos de las características dinámicas de ampliación en el valle de México ante temblores originados en la zona de subducción. Primero, en forma general, se describe la cuenca de México y las propiedades de los depósitos lacustres, tocándose con más detalle el problema del hundimiento y sus repercusiones en la mecánica de suelos. Se menciona las principales fuentes sísmicas que afectan a la ciudad y se incluye una breve historia sobre los principales sismos que la han afectado durante los últimos 600 años, poniendo énfasis en la importancia que tienen los sismos recientes para la ingeniería sísmica. Se incluyen estudios y resultados que hacen uso de los datos captados por la red acelerográfica de la ciudad. Los estudios abarcan temas como efectos de sitio en terreno firme, duración del movimiento, amplificación del movimiento en el lago tanto en el dominio del tiempo como en la frecuencia, y mapas de periódos dominantes.La trayectoria de las ondas hacia el valle de México y al efecto de amplificación regional observado en los sitios de terreno firme. Se incluyen diversas figuras ilustrativas que ponen en evidencia la magnitud de todos estos fenómenos sísmicos. Finalmente, las conclusiones contienen las posibles implicaciones de estos estudios en la práctica de la ingeniería sísmica y en el reglamento de construcciones (AU)

sábado, 12 de noviembre de 2011

Investigación geofísica.

A) El primer caso pertenece a la Galena, que lo encontramos en el mapa gravimético,ya que este mapa sirve para calcular la densidad; esto lo sabemos porque debido a que la gravedad está relacionada con la densidad.
                                        d = m . g
En el mapa encontramos que hay puntos de mayor a menor densidad señalados con distintos colores, el azul marino con mayor densidad y el celeste con menor densidad.
Por lo que sabemos que la galena presenta una densidad mayor a cualquier mineral (7.8 g/cm3 )por lo cual sabemos que pertenece al punto 6 que aparece representado con un color azul marino, debido a su gran densidad.




B) El segundo caso pertenece a la magnetita, que debido al mapa magnético, nos permite conocer la cantidad de magnetita que hay en cierto lugar. Llegamos a esta conclusión ya que sabemos que la magnetita está formada por (hierro) que es un elemento magnético (imán).Por lo que en el mapa magnético podemos observar que nos va indicando la cantidad magnética de menor (color azul) a mayor (rojo).

Por tanto averiguamos que el puento 3 pertenece a la magnetita ya que un color rojo indica que esta tiene una gran cantidad magnética.


C) El tercer y último caso pertenece a la bolsa de magma, que lo observamos en el mapa geotérmico, debido a que el magma se encuentra en el interior de la tierra y tiene una alta temperatura, por lo cual sabemos que es el mapa geotérmico ya que este nos mide la cantidad de calor que hay bajo la superficie, nos indica en que zonas hay más temperatura (magma).

Por lo que llegamos a la conclusión de que es en el punto 1 ya que el mapa nos indica de mayor (color rojo) a menor (color azul ) la cantidad de temperatura bajo la superficie terrestre, por lo cual sabiendo que el magma se encuentra a unas temperaturas muy altas sabemos que en el mapa lo representa en un  color rojo intenso = al punto 1.



Ampliación: 
   Video: 

 La geofísica en andalucía.

El Instituto Andaluz de Geofísica y Prevención de Desastres Sísmicos es un centro de investigación dedicado a sismología (mecanismos de fuente, amplificación de sitio, atenuación, evolución espacial y temporal de la actividad sísmica y sismología volcánica, entre otros); instrumentación sísmica (desarrollo de estaciones sísmicas de corto y largo periodo y arrays); prevención sísmica y riesgo sísmico; sismicidad histórica y prospección geofísica.
El Instituto ha creado y mantiene la Red Sísmica de Andalucía, situada en esta comunidad autónoma. Asimismo, proporciona información al Servicio de Protección Civil de la Junta de Andalucía.
La sede del IAG en Granada, está situada en el Observatorio de Cartuja, edificio construido en 1902 para servir de observatorio meteorológico, geofísico y astronómico a la Compañía de Jesús.

Calor Interno Terrestre


1- Existe alguna anomalía térmica en la zona de estudio? ¿De qué tipo? ¿A qué crees que puede ser debida?. Razona la respuesta y demuestra matemáticamente los datos aportados.

-El gradiente Geotérmico de la tierra es de 3º, mientras que en la zona de estudio se encuentra a 3´8º, por tanto sí hay una anomalía. Como el gradiente de la zona estudiada es mayor de lo normal entonces se dice que hay una anomalía positiva. Esta anomalía es divida a una bolsa de magma en profundidad.
-Hemos sabido que hay una anomalía mediante una regla de tres: Primero hemos medido la profundidad a 10 m y a 31m, después hemos medido la temperatura a esa profundidad, hemos restado dicha profundidad y dicha temperatura, por tanto nos quedan los metros a los que la temperatura sube, mediante una regla de tres sabemos la temperatura a 100m .
COMPROBACIÓN:
A 10m la temperatura es de 1o´38ºC A 31m la temperatura es de 11´18ºC.
Restamos la dos profundidades y nos da de resultado 21m; y restamos las temperaturas y nos da de resultado 0´8ºC, por tanto cada 21m de profundidad la temperatura aumenta 0´8ºC.
Mediante la regla de tres comprobamos:
21m - 0´8ºC
100m – x º C

El resultado de multiplicar 100 x 0´8 y dividir el resultado entre 21 es 3´8ºC

2-¿Podríamos saber qué valor de temperatura existe en el núcleo terrestre?. Sabiendo que un valor de 20.000ºC supondría un estado gaseoso explosivo ¿Qué tipo de conclusión puedes sacar sobre la temperatura del interior terrestre?

- ( Damos por sabido que que el núcleo de la Tierra está dividido en dos partes, el núcleo externoque es líquido y el núcleo interno que es sólido). El origen del calor interno es desconocido. La teoría más aceptada opina que se debe al calor remanente que aún posee la Tierra desde sus orígenes y a la desintegración de elementos radiactivos.
-Este valor no aumenta proporcionalmente con la profundidad, ya que un sencillo cálculo, teniendo en cuenta el radio terrestre, nos daría que el núcleo de la Tierra estaría a más de 200000ºC de temperatura, lo cual equivaldría a un estado gaseoso explosivo. Se estima que la temperatura en el centro de la Tierra es de unos 6000ºC.

3-Islandia es un país especializado en aprovechar energía geotérmica ¿Sabes por qué? ¿Crees que en España podríamos sacarle tanto provecho a esta energía?

- En Islandia hay muchos puntos con afluentes de lava a temperaturas muy altas, mientras que en España el único punto con mayor actividad volcánica son Las Canarias.


4-Sabes cómo podemos utilizar de forma práctica la energía geotérmica ¿Crees que puede servir para obtener electricidad?.
-La energía geotérmica es aquella energía que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra. El calor del interior de la Tierra se debe a varios factores, entre los que caben destacar el gradiente geotérmico.

Sus usos son:
-Generación de electricidad.
-Aprovechamiento directo del calor.
-Calefacción y ACS.
-Refrigeración por absorción.











UN POCO DE AMPLIACIÓN

La energía interna de la Tierra

La superficie del planeta es fría y su temperatura varía dependiendo de la energía solar que llegue a La Tierra. ¿De dónde proviene el calor?.
La energía calorífica procede del interior de la Tierra que, por conducción, alcanza la superficie terrestre.

Origen del calor interno.

El origen del calor interno del planeta debemos buscarlo en el origen de La Tierra. Nuestro planeta se formó hace, aproximadamente,unos 4600 millones de años. Actualmente se piensa que la formación de la Tierra y de todo el Sistema Solar comenzó a partir de una nebulosa que comenzó a girar, concentrando las partículas de polvo y gas interestelar, originando el SOL y los Planetas, entre ellos La Tierra.
Al concentrarse las partículas se produjo un aumento del campo gravitatorio en la zona, lo que incrementó la captura de más partículas, formando una enorme masa girando entorno al Sol. Los impactos de nuevas partículas capturadas aumentó la temperatura del planeta recién formado. Además, se desintegraban átomos inestables que liberaron gran cantidad de energía radiactiva. Toda la liberación de energía permitió la fusión de la materia.






Poco a poco la Tierra se enfrió, originando capas concéntricas. La más interna, formada por materiales densos y la más externa, formada por los materiales más ligeros.
El proceso de liberación del calor que comenzó hace 4600 millones de años continúa en la actualidad y se prolongará hasta que toda la energía de la Tierra se disipe en el frío Universo.






viernes, 11 de noviembre de 2011

En busca de magnetita.


1- ¿Sabes de qué material se trata? (es un mineral, roca, aleación artificial..).

Es un mineral de hierro,constituido por óxido ferroso-di férrico(Fe3O4), su estructúra atómica es cúbica y se encunetra en la categoría de los óxidos

a) Indica los datos mínimos necesarios para definir correctamente dicho material.

Los datos mínimos para identificarlos son:su composición química,y su estructura.

b) ¿Por qué razón es valioso?

Debido a su poca abundancia y su gran magnetismo ya que forma imanes.

c) Se te ocurre alguna prueba rápida que te permita saber si un determinado material es magnetita o no.

La forma más rápida de comprobación es acercándola a algún material de hierro, ya que actúa como un imán y se atraerían .Si se atraen,entonces es magnetita.

d) Busca imágenes de la magnetita e inclúyelas en la entrada de tu blog.





2- ¿Crees que el método 3 que aparece en la investigación es de tipo directo o indirecto?. Razona la respuesta.

Es de tipo directo,ya que lo podemos analizar directamente en un laboratorio (el material).


3- Los sondeos son los métodos más fiables y precisos para conocer el interior terrestre. De cara a investigar la estructura de la Tierra serían los candidatos idóneos, sin embargo, se recurre a otro métodos indirectos ¿Por qué razón?.

Por que no tendríamos otra opción,ya que no podemos acceder a más de diez kilómetros de profundidad y el radio de la Tierra es de 6.400 km por lo que solo podríamos estudiar una pequeña parte y tendríamos que usar otros métodos indirectos, aunque menos fiables.





Densidad terrestre.-


1.- ¿Qué valor tiene la densidad del interior terrestre?. Razona tu respuesta.

Tiene una densidad mayor que la de la superficie(mas de 5.5 g/cm3),ya que cuanta más profundidad,más masa hay,y por ello la densidad aumenta.

2.- ¿Existe algún planeta con mayor densidad que la Tierra?

No. Hay planetas más grandes que este pero son de tipo gaseoso,por ello tiene más densidad.

3.- Existe algún planeta cuya densidad le permitiese “flotar” en el agua.

Si.Saturno,ya que pertenece a un planeta joviano dentro de los cuales es el planeta con menor densidad que
es de 0.69, por lo que sabiendo que la densidad del agua es mayor que esta ya que es (1) si flotaría si huviera un mar lo suficientemente grande como para que pudiera flotar.
.
(Demostración de Saturno flotando)


4.- Realiza un gráfico que permita ver cómo varia la densidad de los planetas con la distancia al Sol. ¿Hay algún hecho qué te llame la atención?

La densidad de los planetas es cada vez menos cuanto más alejados estén del sol,excepto el de la Tierra.
Mercurio,Venus,Tierra y Marte presentan una densidad mayor(4-5 g/cm3) a la de los más alejados(2 g/cm3).