Kas yra Richterio skalė (tinkama vaikams)?
Trumpas atsakymas: Richterio skalė yra būdas apibūdinti žemės drebėjimo stiprumą. Ji pateikia vieną skaičių, vadinamą magnitude, kuris lygina seismografais užfiksuotų seisminių bangų dydį.
Pagrindinė mintis
Kai žemė dreba, ji skleidžia seismines bangas. Seismografai fiksuoja tų bangų dydį. Richterio skalė šių bangų dydį paverčia skaičiumi, vadinamu magnitude.
Skalė yra logaritminė, o tai reiškia, kad 5 balų žemės drebėjimo bangos yra 10 kartų didesnės nei 4 balų žemės drebėjimo. Didesnės bangos paprastai reiškia daugiau energijos ir stipresnį drebėjimą. Mokslininkai išrado Richterio skalę 1930-aisiais, kad būtų lengviau palyginti žemės drebėjimus.
Šiandien mokslininkai dažnai naudoja susijusią sistemą, vadinamą momentiniu magnitude, labai stipriems žemės drebėjimams, tačiau žmonės vis dar kalba apie Richterio skaičius, apibūdindami žemės drebėjimus vieni kitiems.
Norintiems suprasti tiksliau
Įvardyti dėsniai / principai: Poveikis / dėsnis: Logaritminis magnitudė (Richterio magnitudės skalė).
Richterio skalė buvo sukurta tam, kad išmatuota seisminių bangų amplitudė būtų konvertuojama į vieną skaičių, vadinamą magnitude. Seismografai fiksuoja maksimalų žemės judėjimą, o ši amplitudė paverčiama magnitude naudojant dešimtainį logaritmą. Tai reiškia, kad kiekvienas sveikasis skaičius į viršų yra dešimt kartų didesnis bangos amplitudėje.
Energijos išsiskyrimas nedidėja dešimčia kartų kiekvieną kartą; vietoj to jis padidėja maždaug 31,6 karto (dažnai suapvalintas iki 32) kiekvieną kartą padidėjus sveikajam skaičiui, nes energija yra susijusi su bangos judėjimo kvadratu ir kitais fiziniais veiksniais . Charlesas F. Richteris paskelbė skalę 1930-aisiais, kad galėtų nuosekliai palyginti vietinius žemės drebėjimus .
Originali Richterio formulė gerai veikia mažiems ir vidutinio stiprumo žemės drebėjimams, matuojamiems tam tikrais prietaisais, tačiau ji nepakankamai įvertina tikrąją didžiausių žemės drebėjimų energiją. Šiuolaikinė seismologija dabar dažnai naudoja momentinį magnitudę (Mw), kad tiksliau išreikštų bendrą energiją dideliems įvykiams .
Kaip mes tai žinome: Seismografai visame pasaulyje fiksuoja tas pačias žemės drebėjimo bangas, todėl mokslininkai gali palyginti matavimus ir tikrinti formules. Geologai taip pat matuoja žemės poslinkį ir lūžių slydimą ir lygina šiuos stebėjimus su seismografais pagrįstais dydžiais, kad patikrintų ir patobulintų skalę.
Pavyzdžiai gamtoje
- Silpnas dundesys (apie 1–2 balų): Paprastai nejaučiamas ir matomas tik prietaisuose.
- Silpnas žemės drebėjimas (apie 4 balų): Žmonės patalpose jį dažnai jaučia; kabantys šviestuvai gali siūbuoti.
- Žalingas žemės drebėjimas (apie 6–7 balų): Gali įtrūkti sienos, išgriauti kaminus ir apgadinti pastatus.
- Stiprus žemės drebėjimas (apie 8–9+ balų): Padaro labai didelę žalą plačiose teritorijose ir gali sukelti cunamius.
Namų Darbai
Slinky bangos demonstracija
Sauga: Stebėkite, ar slinky galai nelūžta, ir laikykite pirštus atokiau nuo ričių.
Priemonės
- slinky arba ilga spyruoklė
- liniuotė arba matavimo juosta
- pagalbininkas (nebūtina)
Žingsniai
- Ištempkite slinky palei grindis arba stalą, kad jis būtų lygus ir nesusipainiotų.
- Lengvai ir greitai paspauskite vieną galą, kad susidarytų viena banga, ir stebėkite, kaip aukštai juda rite.
- Liniuote išmatuokite maksimalų ritės judėjimo aukštį.
- Pakartokite stipresniu paspaudimu ir vėl išmatuokite.
- Palyginkite du matavimus. Ką tai rodo: Didesnis stūmimas sukuria didesnę bangos amplitudę, pavyzdžiui, stipresni žemės drebėjimai sukelia didesnes seismines bangas.
Žodynas
- Richterio skalė: skaičius, apibūdinantis žemės drebėjimo stiprumą pagal užfiksuotą bangos amplitudę.
- Magnitudas: skaičius Richterio (arba panašioje) skalėje, nurodantis žemės drebėjimo bangų stiprumą.
- Seismografas: prietaisas, registruojantis žemės judėjimą iš seisminių bangų.
- Amplitudė: bangos aukštis arba stiprumas, matuojamas seismografu.
- Logaritmas: matematinis sutrumpintasis terminas, kuris daugybą paverčia sudėtimi; naudojamas, kad dideli ir maži žemės drebėjimai tilptų vienoje skalėje.
Atsakymai į klausimus
Ar 5 balų žemės drebėjimas yra dvigubai stipresnis nei 2 balų žemės drebėjimas?
Ne. Kadangi Richterio skalė yra logaritminė, 5 balų žemės drebėjimas turi daug didesnes bangas ir daug daugiau energijos nei 2 balų žemės drebėjimas.
Ar vis dar naudojame Richterio skalę?
Žmonės vis dar vartoja šį pavadinimą, tačiau mokslininkai dažniausiai labai didelius žemės drebėjimus nurodo momentiniu magnitude (Mw), nes jis geriau matuoja bendrą energiją .
Ar Richterio skalė gali numatyti žemės drebėjimus?
Ne. Skalė matuoja tik tai, kokio stiprumo žemės drebėjimas jau buvo, o ne kada jis įvyks.
Koks skaičius yra didžiausias įmanomas?
Nėra fiksuoto maksimalaus skaičiaus, tačiau tikrai dideli žemės drebėjimai, viršijantys maždaug 9 balus, yra reti dėl geologinių apribojimų.