İçeriğe atla

P dalgası

Düzlem P dalgası
P dalgasının yayılmasının 2B ızgarada temsili (deneysel şekil)

AP dalgası (birincil dalga veya basınç dalgası), sismolojide sismik dalgalar olarak adlandırılan iki ana elastik cisim dalgasından biridir. P dalgaları diğer sismik dalgalardan daha hızlı hareket eder ve bu nedenle bir depremden etkilenen herhangi bir yere veya bir sismografa ulaşan ilk sinyaldir. P dalgaları gazlar, sıvılar veya katılar yoluyla iletilebilir.

Dünya'daki sismik dalgalar

Derinliğe karşı Dünya'daki sismik dalgaların hızı[1] Dış çekirdekteki önemsiz S-dalgası hızı, sıvı olduğu için oluşurken, katı iç çekirdekte S-dalgası hızı sıfır değildir.

Birincil ve ikincil dalgalar, Dünya içinde dolaşan vücut dalgalarıdır. Dünya'nın iç yapısını araştırmak için Dünya'daki hem P hem de S dalgalarının hareketi ve davranışı izlenir. Derinliğin bir fonksiyonu olarak hızdaki süreksizlikler, faz veya bileşimdeki değişikliklerin göstergesidir. Deprem gibi sismik bir olayda dalgaların farklı yollar izlemesi sonucu ortaya çıkan dalgaların geliş zamanlarındaki farklılıklar, Dünya'nın iç yapısının haritalanmasını sağlar.[2][3]

P dalgası gölge bölgesi

P dalgası gölge bölgesi (USGS'den)

Dünyanın derin iç yapısının neredeyse tüm bilgileri, sismik cisim dalgalarının seyahat süreleri, yansımaları, kırılmaları ve faz geçişlerine ilişkin gözlemlerinden elde edilir. P dalgaları, Dünyanın iç kısmının sıvı katmanları boyunca hareket eder ve yine de yarı katı manto ile sıvı dış çekirdeğin iç yapısı arasındaki geçişten geçerken hafifçe kırılırlar.[4]

Sonuçta, ilk P dalgaları sismograflara kaydedilmediği depremin odağından 103° ile 142°[5] arasında bir P dalgasının "gölge bölgesi" vardır. Aksine, S dalgaları sıvılardan geçmez.

Deprem uyarısı

Önceden deprem uyarısı, yıkıcı ikincil ve Rayleigh dalgalarından daha hızlı hareket eden ve yerkabuğunda daha hızlı hareket eden yıkıcı olmayan birincil dalgaları tespit ederek mümkündür.

Uyarı miktarı, 2011 Tohoku depremi gibi derin, uzak, büyük depremler için genellikle saniye mertebesinde yaklaşık 60 ila 90 saniyeye kadar sürebilen P dalgası ile diğer yıkıcı dalgaların gelişi arasındaki gecikmeye bağlıdır. Uyarının etkinliği, P dalgalarının doğru şekilde algılanmasına ve yerel faaliyetlerin (kamyonlar veya inşaat gibi) neden olduğu yer titreşimlerinin bastırılmasına bağlıdır. Deprem uyarı sistemlerini, uyarılar vermek, asansörleri en yakın katlarda durdurma ve tesisleri kapatma gibi acil güvenlik eylemlerine imkan verecek şekilde otomatikleştirilebilir.

Yayılma

Hız

İzotropik ve homojen katılarda, P dalgası düz bir çizgide boyuna hareket eder; böylece katıdaki parçacıklar dalga enerjisinin yayılma ekseni (hareket yönü) boyunca titreşir. Bu tür ortamdaki P dalgalarının hızı şu şekilde verilir:

burada K, kütle modülü'dür (sıkıştırılamazlık modülü), μ, kesme modülü'dür (rijitlik modülü, bazen G ve ikinci Lamé parametresi de denir), ρ, dalganın yayıldığı malzemenin yoğunluğu'dur ve λ ilk Lamé parametresidir.

Dünyanın iç kısmındaki tipik durumlarda, yoğunluk ρ genellikle K veya μ'dan çok daha az değişir, dolayısıyla hız çoğunlukla bu iki parametre tarafından "kontrol edilir".

Elastisite modülü P dalgası modülü, , olacak şekilde tanımlanır ve böylece

Depremlerdeki P dalga hızı için tipik değerler 5 ila 8 km/s aralığındadır. Kesin hız, Dünya'nın iç bölgesine göre, yer kabuğunda 6 km/s'nin altından alt mantoda 13,5 km/s ve iç çekirdekte 11 km/s arasında değişir.[6]

Çok rastlanılan kaya türlerinde hızlar[7]
Kaya Tipi Hız [m/sn] Hız [ft/s]
Gevşek kumtaşı4.600–5.20015.000–17.000
Dayanıklı kumtaşı5.80019.000
Killi yapraktaşı1.800–4.9006.000–16.000
Kireçtaşı5.800–6.40019.000–21.000
Kalsiyum ve magnezyumlu taş, Dolomit6.400–7.30021.000–24.000
Anhidrit6.10020.000
Granit5.800–6.10019.000–20.000
Gabro7.20023.600

Jeolog Francis Birch, P dalgalarının hızı ile dalgaların içinde hareket ettiği malzemenin yoğunluğu arasında bir ilişki keşfetti: bu daha sonra Birch kanunu olarak bilinmeye başlandı. a() sembolü ampirik olarak tablolaştırılmış bir fonksiyondur ve b bir sabittir.)

Ayrıca bkz.

Kaynakça

  1. ^ GR Helffrich & BJ Wood (2002). "The Earth's Mantle" (PDF). Nature. 412 (2 August): 501-7. doi:10.1038/35087500. PMID 11484043. 
  2. ^ Efeoğlu, Melis (15 Kasım 2013). "P Dalgası". Acilci.Net. 18 Kasım 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 20 Aralık 2022. 
  3. ^ "P ve S dalgaları nedir? | | AHDER". www.ahder.org. 2 Şubat 2010. 15 Haziran 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 20 Aralık 2022. 
  4. ^ "4. SİSMİK DALGALAR" (PDF). Ankara Üniversitesi. 20 Aralık 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 20 Aralık 2022. 
  5. ^ Lowrie, William. The Fundamentals of Geophysics. Cambridge University Press, 1997, p. 149.
  6. ^ Dziewonski, Adam M.; Anderson, Don L. (1981). "Preliminary reference Earth model". Physics of the Earth and Planetary Interiors. 25 (4): 297-356. Bibcode:1981PEPI...25..297D. doi:10.1016/0031-9201(81)90046-7. 
  7. ^ "Acoustic Logging". U.S. Environmental Protection Agency. 12 Aralık 2011. 22 Ekim 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Şubat 2015. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Maxwell denklemleri</span>

Maxwell denklemleri Lorentz kuvveti yasası ile birlikte klasik elektrodinamik, klasik optik ve elektrik devrelerine kaynak oluşturan bir dizi kısmi türevli (diferansiyel) denklemlerden oluşur. Bu alanlar modern elektrik ve haberleşme teknolojilerinin temelini oluşturmaktadır. Maxwell denklemleri elektrik ve manyetik alanların birbirileri, yükler ve akımlar tarafından nasıl değiştirildiği ve üretildiğini açıklamaktadır. Bu denklemler sonra İskoç fizikçi ve matematikçi olan ve 1861-1862 yıllarında bu denklemlerin ilk biçimini yayımlayan James Clerk Maxwell' in ismi ile adlandırılmıştır.

Klasik mekanikte momentum ya da devinirlik, bir nesnenin kütlesi ve hızının çarpımıdır; (p = mv). Hız gibi, momentum da vektörel bir niceliktir, yani büyüklüğünün yanı sıra bir yöne de sahiptir. Momentum korunumlu bir niceliktir ; yani bu, eğer kapalı bir sistem herhangi bir dış kuvvetin etkisi altında değilse, o kapalı sistemin toplam momentumunun değişemeyeceği anlamına gelir. Momentum benzer bir konu olan açısal momentum ile karışmasın diye, bazen çizgisel momentum olarak da anılır.

<span class="mw-page-title-main">Sıvı</span> maddenin 2. hali

Sıvı, maddenin ana hâllerinden biridir. Sıvılar, belli bir şekli olmayan maddelerdir; içine konuldukları kabın şeklini alır, akışkandırlar. Sıvı molekülleri, sıvı hacmi içinde serbest hareket ederler, fakat partiküllerin ortak çekim kabiliyeti, hacmin izin verdiği ölçüdedir. Sıvılar sıkıştırılamaz.

<span class="mw-page-title-main">Mie saçılması</span>

Mie saçılması veya Mie teorisi, düzlem bir elektromanyetik dalganın (ışık) homojen bir küre tarafından saçılmasını ifade eder. Maxwell denklemlerinin Lorenz–Mie–Debye çözümü olarak da bilinmektedir. Denklemlerin çözümü sonsuz bir vektör küresel harmonik serisi şeklinde yazılır. Saçılma ismini fizikçi Gustav Mie'den almaktadır; analitik çözümü ilk kez 1908 yılında yayınlanmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Sismik dalga</span> Dünyanın katmanları boyunca dolaşan sismik, volkanik veya patlayıcı enerji

Sismik dalga, Dünya veya başka gezegen gibi bir cisim içinden geçen akustik enerji dalga'sıdır. Deprem, volkanik patlama, magma hareketinden, büyük heyelan ve alçak frekanslı akustik enerji üreten büyük insan yapımı bir patlama'dan kaynaklanabilir.

<span class="mw-page-title-main">Kurtulma hızı</span> bir cismin kendisini bağlayan kütleçekim alanından kurtulak için varması gereken hız

Fizikte, kurtulma hızı kütleçekim alanındaki herhangi bir cismin kinetik enerjisinin söz konusu alana bağıl potansiyel enerjisine eşit olduğu andaki hızıdır. Genellikle üç boyutlu bir uzayda bulunan cismin kendisini etkileyen kütleçekim alanından kurtulabilmesi için ulaşması gereken sürati ifade eder.

Radyo frekansı yayıncılıkta bir bilgi sinyali ile modüle edilmiş olan taşıyıcı sinyal anlamına gelir. Ancak, bu isim zamanla modüle edilsin, edilmesin, yüksek frekans anlamına da kullanılmaya başlanmıştır.

S dalgaları, tektonik tabakada enine hareket eden elastik dalga türüdür. 0.90 ve 5.6 km/s arası hızda hareket ederler ve P dalgalarından yavaşlardır. Artçı dalga olarak da tanımlanırlar.

Fizikte akustik dalga denklemi, akustik dalgaların bir ortamda yayılımını düzenler. Denklemin biçimi ikinci dereceden kısmi diferansiyel denklemdir. Denklem, akustik basınç ve parçacık hızı u nun gelişimini, konum r ve zaman türünden fonksiyon olarak ifade eder. Denklemin basitleştirilmiş bir formu akustik dalgaları sadece bir boyutlu uzayda, daha genel formu ise dalgaları üç boyutta tanımlar.

Knudsen sayısı, moleküler ortalama serbest yol ile kabaca ölçülebilir uzunluk skalasının oranını veren boyutsuz sayıdır. Bu uzunluk skalası, örneğin, bir sıvının içinde yer alan bir cismin çapı olabilir. Knudsen sayısı adını Danimarkalı fizikçi Martin Knudsen'e (1871-1949) atfen almıştır.

Ses enerjisi, titreşim veya maddenin salınımı ile ilgili enerji biçimidir. Ses dalgalarının yayılması için bazı materyala ihtiyaç vardır.

Dalga vektörü, fizikte dalgayı ifade etmemize yardımcı olan vektördür. Herhangi bir vektör gibi, yöne ve büyüklüğe sahiptir. Büyüklüğü dalga sayısı ve açısal dalga sayısıdır. Yönü ise genellikle dalga yayılımının yönüdür. İzafiyet kuramında, dalga vektörü, aynı zamanda dört vektör olarak tanımlanabilir.

Einstein-Hilbert etkisi genel görelilikte en küçük eylem ilkesi boyunca Einstein alan denklemleri üretir. Hilbert etkisi genel görelilikte yerçekiminin dinamiğini tarifleyen fonksiyonel işlemdir. metrik işaretiyle, etkinin çekimsel kısmı,

<span class="mw-page-title-main">Stres-enerji tensörü</span>

Stres-enerji tensörü, fizikte uzayzaman içerisinde enerji ve momentumun özkütle ve akısını açıklayan, Newton fiziğindeki stres tensörünü genelleyen bir tensördür. Bu, maddedinin, radyasyonun ve kütleçekimsel olmayan kuvvet alanının bir özelliğidir. Stres-enerji tensörü, genel göreliliğin Einstein alan denklemlerindeki yerçekimi alanının kaynağıdır, tıpkı kütle özkütlesinin Newton yerçekiminde bu tip bir alanın kaynağı olması gibi.

Fizikte Einstein ilişkisi; 1904'te William Sutherland'in, 1905'te Albert Einstein'ın ve 1906'da Marian Smoluchowski'nin Brown hareketi üzerine yaptıkları çalışmalarında bağımsız olarak ortaya koydukları önceden beklenmedik bir bağlantıdır. Denklemin daha genel biçimi:

<span class="mw-page-title-main">Dize titreşimi</span>

Bir dizedeki (tel) [[titreşim]] bir ses dalgasıdır. Rezonans titreşen bir dizenin sabit frekanslı, yani sabit perdeli bir ses üretmesine neden olur. Telin uzunluğu veya gerginliği doğru şekilde ayarlanırsa üretilen ses bir [[müzik tonu]] olur. Titreşimli teller gitar, [[Viyolonsel|çello]] ve piyano gibi yaylı çalgıların temelini oluşturur.

Cauchy sayısı (Ca), süreklilik mekaniği alanında, özellikle sıkıştırılabilir akışların çalışılmasında kullanılan boyutsuz bir niceliktir. Bu sayı, Fransız matematikçi Augustin Louis Cauchy'ye atfen adlandırılmıştır. Sıkıştırılabilirliğin önemli olduğu durumlarda, dinamik benzerlik sağlamak için elastik kuvvetler, atalet kuvvetleriyle birlikte göz önünde bulundurulmalıdır. Bu bağlamda, Cauchy sayısı, bir akış içerisindeki atalet kuvvetleri ile sıkıştırılabilirlik kuvveti arasındaki oran olarak tanımlanmakta ve şu formülle ifade edilmektedir:

,

Akışkanlar dinamiği alanında, Morton sayısı (Mo), Eötvös sayısı veya Bond sayısı ile birlikte, çevresindeki bir akışkan veya sürekli faz c içinde hareket eden baloncukların veya damlacıkların şeklini belirlemek için kullanılan bir boyutsuz sayıdır. Bu sayı, 1953 yılında W. L. Haberman ile birlikte tanımlayan Rose Morton'dan ismini almıştır.

<span class="mw-page-title-main">Stokes sayısı</span>

Stokes sayısı (Stk), George Gabriel Stokes'un adını taşıyan ve parçacıkların bir akışkan akışı içerisinde süspansiyonda gösterdiği davranışı karakterize eden bir boyutsuz sayıdır. Stokes sayısı, bir parçacığın karakteristik zamanı ile akışın veya bir engelin karakteristik zamanı arasındaki oran olarak şu şekilde tanımlanır:

Ses şiddeti veya ses yoğunluğu, ses dalgalarının birim alan başına o alana dik yönde taşıdığı gücü ifade eder. SI birimi, metre kare başına watt'tır (W/m2). Ses şiddeti, ses basıncıyla aynı fiziksel nicelik değildir. İnsan kulağı, ses şiddetiyle ilişkili olan ses basıncına karşı duyarlıdır. Ses şiddeti düzeyi, bir referans şiddet değerine göre ses şiddetinin logaritmik ifadesidir.