3. Сейсмограф

(http://the-mostly.ru/misc/seismograph.html)

3. Сейсмограмма

Сейсмограф состоит из маятника, который на пружине или тонкой проволоке подвешен к стойке, прочно закреплённой в грунте. Маятник соединён с пером, чертящим непрерывную линию на бумажной ленте. При быстрых колебаниях почвы бумага сотрясается вместе с ней, маятник же с пером по инерции остаются неподвижными. На бумаге появляется волнистая линия, отражающая колебания почвы.

2. Акселерографы

Если сейсмографы предназначены для записи малых перемещений грунта, вызываемых удаленными землетрясениями. Сейсмологи используют их для определения положения гипоцентров, оценки магнитуд и изучения механики землетрясений. Инженеров, однако, интересует, как ведут себя конструкции, подвергающиеся воздействию сильных колебаний грунта при близких землетрясениях, т.е. тому виду сотрясений, который при­носит ущерб. Чтобы записать эти колебания грунта, требуется другой тип приборов, способный измерять не смещение почвы, а ее ускорение. Такие приборы называются ______________________ Полученная запись, называемая ____________________________, внешне похожа на сейсмограмму, но ее математические характеристики совсем иные. Акселерографы в отличие от сейсмографов не имеют системы непрерывной регистрации; вместо этого они включаются от самого землетрясения и имеют питание от батарей (поскольку при сильных землетрясениях электричество часто отключается).

Акселерографы предназначены для измерения _________________________________ _____________________________________________________________________________. Сейсмографы, напротив, достаточно чувствительны, чтобы обнаружить землетрясение, происшедшее в любом месте земного шара, однако их «зашкаливает», когда землетрясение происходит неподалеку.

По временам прихода волн Р и S сейсмологи, зная скорости распро­странения этих волн, могут рассчитать расстояние от места установки приборов до гипоцентра землетрясения.

С хема пьезоэлектрического акселерографа.

Внутри камеры (корпуса) акселерогра­фа подвешен на жёст­ких пружинах груз (1), мас­са которого заранее известна. При измере­ниях камера переме­щается вместе с испы­туемым телом .

В результате инерции, передаётся через пружины (2) пьезо­электрическому манометру. Под действием этой силы на электродах манометра выделяются электрические заряды, величина которых пропорциональна силе, а следовательно, и ускорению.

3. Шкалы для измерения параметров землетрясений

1. Шкала Рихтера. Сейсмическая энергия.

Матнитуда землетрясения – _______________________________________________ ___________________________________________________(или смещения частиц среды)

Из-за того что амплитуды сейсмических волн убывают с расстоянием, было необходимо выбрать для измерений какое-то стандартное расстояние. Рихтер выбрал расстояние 100 км от эпицентра. (Он имел дело лишъ с неглубокими землетрясениями, для которых гипоцентральные и эпицентральные расстояния практически равны.) Конечно, не обязательно каждый раз иметь приборы в точности на расстоянии 100 км от эпицентра; просто можно вводить поправки для приведения результатов измерений, полученных на других расстояниях, к тем, ко­торые были бы получены на расстоянии 100 км.

Поскольку шкала магнитуд _______________________________, увеличение магнитуды на единицу означает десятикратное возрастание амплитуды колебаний в волне (или смещения грунта). Амплитуды сейсмических волн у землетрясения с магнитудой 6,0 в 10 раз больше, чем у землетрясения с магнитудой 5,0, в 100 раз больше, чем у землетрясения с магнитудой 4,0 и в 1000 раз больше, чем у землетрясения с магнитудой 3,0. Нулевая магнитуда не означает, что землетрясения нет; поскольку нуль-это логарифм единицы, такое землетрясение записывается стандартным сейсмографом на расстоянии _____________ с амплитудой ______________________.

В самой шкале верхний предел магнитуды не предусмотрен, так как это расчетная величина. По этой причине шкалу Рихтера часто называют «открытой» шкалой.

Магнитуда Рихтера тесно связана с энергией, высвобождающейся при землетрясении поэтому она является – ____________________________________________________ (аналог тротилового эквивалента взрыва). Лишь небольшая доля высвобожденной энергии излучается в форме сейсмических волн. Сопоставление сейсмической энергии и магнитуды по Рихтеру приводится на Рис 3.3..