جواب پیوند با ریاضی و فکر کنید صفحه ۷۲ زمین شناسی یازدهم؛ فصل چهارم

زمینه لازم از متن کتاب:

برای توصیف و اندازه‌گیری زمین‌لرزه از دو مقیاس شدت و بزرگی استفاده می‌شود.

شدت زمین‌لرزه براساس میزان خرابی‌های ایجادشده بیان می‌شود و یک مقیاس مشاهده‌ای و توصیفی است. با دور شدن از مرکز سطحی زمین‌لرزه، شدت آن کاهش می‌یابد.

بزرگی زمین‌لرزه براساس مقدار انرژی آزادشده تعیین می‌شود و با استفاده از اطلاعات لرزه‌نگار محاسبه می‌شود.

به ازای افزایش هر یک واحد بزرگی:
دامنه امواج ۱۰ برابر و مقدار انرژی آزادشده ۳۱/۶ برابر افزایش می‌یابد.

پاسخ: اختلاف بزرگی دو زمین‌لرزه برابر است با:

یعنی زمین‌لرزه ۶ ریشتری، دو واحد بزرگی بیشتر از زمین‌لرزه ۴ ریشتری دارد.

الف) مقایسه دامنه امواج
با افزایش هر یک واحد بزرگی، دامنه ۱۰ برابر می‌شود. پس برای دو واحد:

بنابراین دامنه امواج زمین‌لرزه ۶ ریشتری ۱۰۰ برابر زمین‌لرزه ۴ ریشتری است.

ب) مقایسه انرژی آزادشده
با افزایش هر یک واحد بزرگی، انرژی حدود ۳۱/۶ برابر می‌شود. پس:

بنابراین انرژی آزادشده در زمین‌لرزه ۶ ریشتری تقریباً ۱۰۰۰ برابر زمین‌لرزه ۴ ریشتری است.

پاسخ: بزرگی زمین‌لرزه در بم و تهران یکسان است؛ زیرا بزرگی مربوط به مقدار انرژی آزادشده در کانون یک زمین‌لرزه است و برای یک زمین‌لرزه در نقاط مختلف تغییر نمی‌کند.

اما شدت زمین‌لرزه در شهر بم بیشتر از تهران است؛ زیرا بم به مرکز سطحی زمین‌لرزه نزدیک‌تر بوده و خرابی و لرزش بیشتری را تجربه کرده است. با افزایش فاصله از مرکز سطحی، شدت زمین‌لرزه کاهش می‌یابد.

پاسخ: مقیاس شدت زمین‌لرزه یک مقیاس مشاهده‌ای و توصیفی است و براساس میزان احساس لرزش و خرابی‌های ایجادشده تعیین می‌شود؛ بنابراین مانند بزرگی، فقط به انرژی زمین‌لرزه وابسته نیست.

میزان خسارت می‌تواند به عواملی مانند فاصله از مرکز سطحی، جنس زمین، کیفیت و مقاومت ساختمان‌ها و شرایط محل نیز بستگی داشته باشد. به همین دلیل ممکن است یک زمین‌لرزه واحد در دو منطقه، شدت‌های متفاوتی داشته باشد و تعیین شدت نیز تا حدی به مشاهدات و گزارش خسارت وابسته است.

تفاوت مهم بزرگی و شدت:

بزرگی: مقدار انرژی آزادشده زمین‌لرزه را نشان می‌دهد و برای یک زمین‌لرزه در همه نقاط یکسان است.

شدت: میزان اثر و خرابی زمین‌لرزه را در یک محل مشخص نشان می‌دهد و با فاصله گرفتن از مرکز سطحی و تغییر شرایط محل، تغییر می‌کند.

جمع‌بندی صفحه ۷۲ زمین‌شناسی یازدهم: زمین‌لرزه ۶ ریشتری نسبت به زمین‌لرزه ۴ ریشتری دارای دامنه امواج ۱۰۰ برابر و انرژی آزادشده تقریباً ۱۰۰۰ برابر است. بزرگی یک زمین‌لرزه در همه نقاط ثابت است، اما شدت آن با فاصله از مرکز سطحی و شرایط محل تغییر می‌کند؛ به همین دلیل شدت زمین‌لرزه بم در خود شهر بم بیشتر از تهران بوده است.