Les ONDES SISMIQUES sont très rapides, avec des vitesses de l‛ordre de quelques kilomètres par seconde. Ces vitesses dépendent du matériau traversé, de la pression et de la température.
ondes P ou ondes primaires, appelées aussi ondes de compression ou ondes longitudinales. 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 (6km.
Pour le fer solide et la péridotite solide, les valeurs numériques de ces 3 paramètres sont telles que la vitesse des ondes P est de 14 km/s à la base du manteau (2900 km), alors qu'elle est de 11 km/s au sommet de la graine (5100 km).
Principe de la mesure :
Connaissant la distance (d) entre les deux capteurs et le délai (t) mesuré en comparant les deux enregistrements, on calcule la vitesse (v = d/t) de propagation des ondes mécaniques.
Résumé Propagation des trois types d'ondes sismiques Primaires (P), Secondaires (S) et de Love (L).
Leur vitesse est d'environ 4 km/s . Elles apparaissent en second sur les sismogrammes.
On constate que les ondes sismiques sont lentes dans les liquides (1,5 km. s−1 dans l'eau liquide) et plus rapides dans les solides. Leurs vitesses augmentent proportionnellement à la densité des roches : elle est de 6 km. s−1 dans le granite « léger », de 7 km.
La détonation d'une masse explosive dans le milieu gazeux atmosphérique donne lieu à la propagation d'une onde de pression, provenant de la détente brutale des gaz accélérés à une vitesse de l'ordre de 2 à 10 km/s.
La vitesse de propagation du son dépend de la nature du milieu dans lequel l'onde se propage mais également de la température. Vitesse de propagation d'une onde acoustique, à 20°C : dans l'air : 344 m/s, soit environ 1 240 km/h. dans l'eau : 1 500 m/s, soit environ 5 400 km/h.
En effet, la vitesse des ondes varie en fonction des propriétés des roches en profondeur. La vitesse des ondes diminue lorsque la rigidité des roches du milieu traversé diminue. Ainsi, les discontinuités enregistrées de la vitesse des ondes avec la profondeur traduisent un changement.
Le ralentissement des ondes sismiques est interprété comme étant dû à des conditions de température et de pression voisines de celles nécessaires à la fusion partielle des péridotites du manteau ce qui expliquerait un comportement ductile à l'origine du découplage mécanique de la lithosphère et donc permettant les ...
Le Sismographe
Au cours d'un séisme, les vibrations provoquées par la cassure de la croûte terrestre se transmettent à partir du point de rupture. L'appareil qui enregistre et mesure les tremblements de terre s'appelle un sismograph. Les sismographes captent et enregistrent ces vibrations, qui sont ensuite étudiées.
La vitesse des ondes varie selon la nature et la température des matériaux traversés.
Les ondes sismiques partent du foyer puis se propagent dans toutes les directions. Leurs effets s'atténuent avec la distance. Foyer ou hypocentre : point de rupture des roches, origine du séisme, pouvant se trouver entre la surface et 700 km.
Pour calculer la vitesse d'un objet en mouvement, il faut donc diviser la distance d de parcours par le temps t qu'il met à faire ce parcours : Selon les unités de distance (m ou km) et le unités de temps (s ou h), nous obtenons une vitesse exprimées en m/s ou en km/h.
Influence du milieu sur le son
Plus ces deux composantes seront faibles, plus la vitesse de propagation de l'onde qu'on appelle célérité sera importante. La masse volumique est, par exemple, influencée par la température, la pression et d'éventuelles modifications du milieu.
Les ondes sismiques sont des vibrations de type élastique, qui peuvent être réparties en deux grandes familles : les ondes P, ou primaires, et les ondes S, ou secondaires. On les appelle ondes de volume, car elles se propagent dans tout le volume de la Terre.
Leur grande longueur d'onde permet le contournement des obstacles. Pour une même distance de l'émetteur, le niveau du signal reçu est très stable. Ce niveau décroît d'autant plus vite que la fréquence est élevée.
Les ondes P se propagent dans tous les milieux, solides et liquides et sont capables de traverser la Terre de part en part. Ce sont les plus rapides (6 km/s en moyenne dans la croûte terrestre), ce qui explique qu'elles soient les premières à être enregistrées sur les sismogrammes.
En l'absence de matière, la vibration ne peut se propager de proche en proche. Le son ne peut donc pas être diffusé dans le vide (par exemple dans l'espace).
Pour calculer une vitesse en mètre/seconde, la distance en mètres est divisée par le temps en secondes.
Franchir le mur du son, c'est arriver à égaler ou dépasser la vitesse du son, qui se déplace dans l'air à environ 340 mètres par seconde, soit 1230 km/h. Cette vitesse est aussi appelée Mach 1.