Sismographe
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Version du 2 juillet 2008 à 09:20
Sommaire |
Présentation de l'expérience
FABRIQUE TON SISMOGRAPHE. C'est vrai! Avec un simple crayon pointu et sa gomme, tu vas pouvoir fabriquer un sismographe, instrument dont ce servent les sismologues( les scientifiques qui étudient les séismes) pour déterminer la force ou l'intensité des tremblements de terre.
Matériel
1 paire de ciseaux
Du scotch
Un crayon avec sa gomme
2 trombones
des ecrous
ficelle
feuille blanche
- Une boite à chaussure
De la pâte à modeler
Une boite de conserve
L'expérience
En vidéo
La manipulation
Je décris l'expérience
1-Découper délicatement une entaille dans le couvercle de la boîte à chaussures prés d'un des bords, vers le centre.
2-Placer dans la boîte dressée sur un des côtés et installe la boite de conserve à l'intérieur de la boite pou la maintenir en équilibre.
3-Fixer le couvercle à la boite pour former un "L" inversé en la collant avec la bande adhésive.
4-Fixer solidement les écrous à la pointe du crayon à l'aide de la pâte à modeler.
5-Déplier une extrémité d'un des trombones et l'enfoncer précautionneusement dans la gomme du crayon.Attacher le fil à l'autre extrémité pliée du trombone.Attacher le
second trombone à l'extrémité libre du fil.
6-Enrouler ce fil autour du trombone, comme on ferait de la ficelle d'un cerf-volant autour d'un bâton.Glisser le trombone dans la fente du couvercle de la boîte et
ajuster la hauteur du fil pour que la pointe du crayon touche la table.
Que voit-on ?
- Lorsqu'il n'y a pas de secousses(les petits hommes restent debout), le sismographe est une ligne droite.
- Quand le séisme à lieu(les petits hommes tombent sur le dos), le sismographe présente des pics irréguliers.
Explications
De manière simple
un petit retour dans le passé
Les chinois possédaient un vase en bronze sur lequel huit petits dragons étaient fixés avec une bille posée en équilibre dans la bouche.Au moment du séisme, deux billes tombaient de la bouche de deux dragons différents.L'une indiquait alors l'épicentre du séisme et l'autre allant à l'opposé.
L'empereur envoyait alors ses soldats dans les deux directions, l'une étant forcément la bonne les plus sinistrés qui habitaient près du foyer étaient alors rapidement secourus.
notre expérience
Le sismographe est réalisé avec un crayon pendu au support à l'aide d'un fil.Pour que les réactions de ce pendule soient observables, il faut qu'il y ai une surface de contact la plus faible possible entre la pointe du crayon et la feuille (sismogramme) qui défile à vitesse constante.Le sismogramme est alors une repésentation des mouvement du sol en deux dimensions, c'est a dire dans le plan du support sur lequel est positioné l'appareil.
Le crayon ayant été alourdi par des petites masses, il ne peut pas bouger et est directement soumis à l'attraction terrestre tandis que le support, fixé sur la table, accompagne les mouvements de celle-ci.
Le terme "sismographe" contient sismo renvoyant directement à l'idée de séisme et graphe pour la mesure.on mesure donc le séisme.Le résulta de la mesure, le sismogramme renvoie toutes les informations nécessaires au décryptage du séisme, c'est à dire l'intensité de celui-ci et de ses répliques, les différentes ondes qui se propagent et à quelles vitesse. La question que l'on se pose alors est : d'ou viennent les séismes?
La tectonique ce n'est pas que de la musique
La couche externe de la terre, également appelée la lithosphère,est découpée en plaques rigides animées de déplacements depuis la nuit des temps.Ceux-ci suivent des mouvements de convection qui engendrent des contact: c'est la tectonique des plaques. Ce sont ces mouvement qui sont à l'origine de l'expansion des océans associés à la création de continents différents.En réalité, il y a environ 300 millions d'années, les 5 continents que nous connaissons aujourd'hui n'en formaient qu'un seul et unique: la Pangée.
En réalité tout les séismes ne sont pas issus des mouvement de plaques, toutefois ces derniers restent les plus dévastateurs et représentent tout de même 75 % de l'énergie dissipé par la planète..Au niveau des limites plaques, il existe des glissement rocheux permanent qui vont accumuler une énergie considérable en raison des déformations élastiques des roches.Un moment donné, l'énergie accumulée sera si forte que les roches vont se briser donnant lieux à des séismes. Souvent ces tremblements de terre se situent dans les zones de subduction, et il n'est pas rare de constater la présence de volcanisme dans ces zones en raison du glissement et de l'énergie associée que nous avons mentionné.
Questions sans réponses
Ici je mets les questions soulevées par l'expérience, qui n'ont pas trouvées de réponses !!
A force de s'éloigner les uns des autres les continents ne vont t'ils pas finir par tous se retrouver pour n'en former plus qu'un?
Allons plus loin dans l'explication
Les moindres vibrations de l'écorce terrestre sont enregistrées à l'aide de sismographe.Le sismographe donne une représentation graphique des ondes qui provoquent le tremblement de terre.Ces ondes sismiques générées à la source se propagent à l'intérieur du globe .Leur vitesse de propagation dépend du matériau traversé et d'une manière générale elle augmente avec la profondeur.On distingue deux types d'ondes de volume générées au niveau de la source sismique les ondes P et les ondes S.
Les ondes P ou ondes primaires sont aussi appelées ondes de compression.Le déplacement du sol qui accompagne leur passage se fait par dilatation et compression successives parallèlement à la direction de propagation de l'onde.ce sont les plus rapides (6000 mètres par seconde prés de la surface).
Les ondes S ou secondaires sont aussi appelées ondes de cisaillement.A leur passage les mouvement du sol s'effectuent perpendiculairement au sens de propagation de l'onde, ces ondes ne se propagent pas dans les liquides elles sont en particuliers arrêter par le noyau de la terre.Leur vitesse est plus lente que celle des ondes P.
Ces ondes sismiques sont caractérisées par leur amplitude(écart maximum du mouvement du crayon par rapport à la normale)et leur fréquence (nombre d'oscillation par seconde).L'importance du séisme est classée d'après l'échelle de Richter ,appelée aussi échelle des magnitudes .Comprise entre 0 et 9 ,la magnitude est calculée à partir de l'amplitude des ondes des ondes sismiques.Elle est représentative de l'énergie libérée.L'échelle de Mercalli caractérise l'étendue des dégâts occasionnés par le séisme.
Ceci est une représentation de la propagation de l'onde sismique qui fut à l'origine d'un tsunami dévastateur.
Liens avec d'autres expériences
Expériences sur le Wikidébrouillard
Autres expériences
Liens internet.
http://www.sciences.univ-nantes.fr/physique/perso/gtulloue/Meca/Oscillateurs/sismo.html
Pour les petit malins qui veulent utiliser un sismographe en direct, voici une simulation plutôt sympathique.
Pourquoi ne pas créer la fiche expérience !
Applications : liens avec le quotidien
http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:2004-tsunami.jpg
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