مفاهيم

اهداف

1) پي بردن به اين كه يك زمين لرزه چرا باعث آسيب مي شود.

2) مشاهده كردن آزمايشات با انرژي هاي متفاوت

لغات

1) زمين لرزه

2) موج انرژي

3) تاسونامي

مواد لازم

- لرزه نگاشت مربوط به زمين لرزه 1964 آلاسكا در صورت دسترسي

- قوطي روغن

- قاشق چاي خوري

- نفت

- آب

- كاغذ آلومينيومي

توضيحات

زمين لرزه ها بخاطر حركات ناگهاني و شكستن توده هاي سنگي در طول گسل هاي قديمي ايجاد مي شود. يك گسل شكستگي سطحي در پوسته زمين است. نقطه موجود در سطح گسل كه شكستگي از آن نقطه شروع مي شود كانون زمين لرزه ناميده مي شود.نقطه اي در سطح زمين كه مستقيماٌ بالاي كانون زمين لرزه قرار دارد كانون سطحي ناميده مي شود. دانش آموزان شما نياز دارند كه بدانند يك زمين لرزه در سنگ هايي اتفاق مي افتد كه تحت تنش باشند. اين تنش در سنگ تجمع مي يابد تا اين كه از استحكام سنگ متجاوز شود. وقتي كه سنگ مي شكند انرژي آزاد مي شود. همچنين قبل از آزمايش تشريح كنيد كه اين انرژي به چه صورتي از امواج حركت مي كنند.

امواج لرزه اي كه بطور معمول بوسيله يك زمين لرزه ايجاد مي شود مي تواند توسط لرزه نگار ثبت و اندازه گيري شود. تفسير اين لرزه نگار بوسيله لرزه شناس ها صورت مي گيرد.

اين در حالي است كه ثبت امواج از هر كجاي زمين صورت گرفته باشد. تغيير آنها امكان پذير است.

امواج حاصل از زمين لرزه در سراسر كره زمين حركت مي كنند و بطرف بالا حركت مي كند و سيماهاي مختلف داخل زمين را منعكس مي كند. الگوهايي كه از انعكاس بطرف بالا امواج بدست مي آيد مي توان براي تهيه تصاوير از درون زمين استفاده كرد. زمين لرزه ها انواع مختلفي از امواج لرزه اي را بوجود مي آورند. دو نوع اصلي اين امواج شامل موج P(فشارش/ كشش، فشارشي، يا اوليه) و موج S (برش يا ثانوي) است.

امواج P نسبت به امواج S سريعتر است و بعنوان اولين موج توسط لرزه نگار ثبت مي شود. امواج ثانويه دومين موجي است كه ثبت مي شود و با يك افزايش ناگهاني شارپ در لرزه نگاشت قابل شناسايي است. از امواج ديگر مي توان به امواج ريلي (Raleigh Waves) و امواج لاو (Love Waves) و بيش از 200 نوع مختلف امواج قابل ثبت اشاره كرد كه بعد از امواج S, P ثبت مي گردد.

1) قبل از اين كه فيلم زمين لرزه 1964 آلاسكا به آنها نشان دهيد از دانش آموزان بپرسيد كه پيش بيني كنند كه چه چيزي سبب آسيب در طول زمين لرزه مي شود؟ دانش آموزان پيشنهادهاي خود را يادداشت كنند. از چارت ساده زير استفاده كنيد؟

چه چيز سبب زمين لرزه مي شود؟

پيشنهادات

بعد از فيلم

بعد از آزمايشگاه

2) بعد از اين كه شما نوار ويديو را نشان داديد. از دانش آموزان سئوال هاي يكساني بپرسيد و پاسخ آنها را يادداشت كنيد (شما ممكن است كه بخش هاي از فيلم را دوباره نشان دهيد). سپس به پاسخ هاي آنها نگاه كنيد و ببينيد كه پاسخ تغيير كرده است.

3) ممكن است كه شما قبل از اين كه دانش آموزان بخواهند تصورات خود را بيان كنند،صحبت كنيد. با اين حال دانش آموزان نظري كه دارند بايد مفهوم آن را بدانند. هدف از اين آزمايش اين است كه دانش آموزان مشاهده كنند كه چگونه امواجي كه آنها توليد مثل بيشتر انرژي هاي كاربردي تغيير ميكند. توضيح دهيد كه امواج آبي كه آنها به وجود مي آورند يك نوع از موج انرژي است. و با يك موج زمين لرزه واقعي قابل قياس است.

4) بعد از اين كه دانش آموزان آزمايشات خود را تمام كردند. از آنها درباره اين كه چه چيزهاي سبب تخريب در يك زمين لرزه مي شود سئوال كنيد جواب آنها را در يك جدول يادداشت كنيد اميدوار باشيد كه در حال حاضر آنها فهميدند كه انرژي انتقال يافته بوسيله امواج در طول يك زمين لرزه عامل تخريب ساختمانها و تأسيسات است. لرزش هاي زمين همچنين مي تواند در اثر حوادثي مانند زمين لغزش، تاسونامي (در اثر حركت پوسته در زير اقيانوس) و ساختارهاي ريزش باشد. از دانش آموزان بخواهيد كه تنش هاي آزاد شده در داخل زمين كه سبب زمين لرزه مي شوند يادداشت كنند.

5) در كلاس درباره زمين لرزه هايي كه در روزنامه ها و يا در تلويزون نشان داده شده است از آنها بپرسيد كه كسي از آنها در اثر حادثه زمين لرزه آسيب ديده است و يا كساني را كه در اثر زمين لرزه آسيب ديده اند مي شناسند.

1) بطور ملايم از اطراف به قوطي ضربه وارد كنيد؟ چه اتفاقي در داخل قوطي مي افتد؟

امواج كوچك (مطمئن باشيد كه توضيح داده ايد كه امواج كوچك چه چيزهاي هستند).

2) حال با يك شي كمي سنگين تر به قوطي ضربه بزنيد؟ چه اتفاقي در الگو لرزش ايجاد مي شود؟ چرا؟

امواج بلندتر مي شوند و امواج بيشتر به هم نزديك مي شوند.

3)يك قطعه كاغذ آلومينيوم كه قوطي شناور كنيد. شروع به ضربه زدن كنيد. چه اتفاقي مي افتد؟

جسم مورد نظر بالا و پايين مي رود تا زماني كه انرژي بر آن جسم تأثيري گذارد.

4) يك جسم سنگين تر روي كاغذ آلومينيوم قرار دهيد. آيا هنوز شناور است؟

بله (مطمئن باشيد كه دانش آموزان نيروي زيادي به آن شي وارد نكردند).

5) با يك قاشق چاي خوري بطور مستقيم بر روي آب ضربه وارد كنيد. آيا شما مي توانيد بدون اين كه آبي روي آن بريزيد كاغذ آلومينيومي را در آب فرو ببريد؟

اجازه بدهيد دانش آموزان اين آزمايش را بوسيله ضربه زدن از اطراف آزمايش كنند، ممكن است اين اتفاق صورت بگيرد.

6) كاغذ آلومينيوم را بيرون آوريد. با قاشق چاي خوري كمي روغن بر روي آب بريزيد. ضربات آهسته اي از اطراف وارد كنيد چه اتفاقي مي افتد؟

7) ضربات را كمي محكم تر وارد كنيد چه اتفاقي خواهد افتاد؟