د زلزلو فزیک تشریح
زلزلې د طبیعي پیښو څخه یوه ده چې ډیری وختونه پرې بحث کیږي ځکه چې دوی د انسان په ژوند باندې د پام وړ اغیز لري. د فزیکي لید څخه، زلزلې یوازې "د ځمکې ټکان" نه دي، بلکې د ځمکې د قشر دننه د راټول شوي لچک لرونکي انرژۍ د خوشې کیدو پایله ده. دا مقاله د زلزلې په اړه په لاسرسي ژبه بحث کوي، پداسې حال کې چې د فزیک مفاهیمو لکه فشار، فشار، لچک، څپو، ریزونانس، او د انرژۍ ضایع کیدو کې پاتې کیږي.
۱. ځمکه د یو متحرک میخانیکي سیسټم په توګه
په فزیکي توګه، ځمکه د طبقو څخه جوړه شوې یوه لویه میخانیکي سیسټم ګڼل کیدی شي: هسته، مینټل، او کرسټ. د ځمکې کرسټ په ټیکټونیک پلیټونو ویشل شوی چې د ډیر پلاستيکي پورتنۍ مینټل طبقه (استینوسفیر) باندې "تیریږي". دا پلیټونه ورو حرکت کوي - معمولا په کال کې یوازې څو سانتي متره - مګر دا ورو حرکت د پلیټونو د ډله ایز او د تماس لویې ساحې له امله لوی ځواک رامینځته کوي.
د ټیکټونیک پلیټونو حرکت د پلیټونو په سرحدونو یا د قشر په نیمګړتیاوو کې د فشار راټولیدو لامل کیږي. کله چې راټول شوی فشار د ډبرې د مقاومت څخه ډیر شي، ناڅاپه ټوټه کیدل یا بدلون رامینځته کیږي. دا ناڅاپي بدلون هغه څه دي چې موږ یې د زلزلې په توګه احساس کوو.
۲. فشار، فشار، او لچک لرونکې انرژي
د فزیک دوه اساسي مفاهیم چې د زلزلې د پوهیدو لپاره خورا مهم دي، فشار او فشار دي.
- فشار هغه ځواک دی چې د هر واحد ساحې په یوه ماده باندې عمل کوي، واحد یې پاسکل (Pa) دی.
- فشار د فشار له امله په شکل یا اوږدوالي کې نسبي بدلون دی (پرته له واحدونو).
د ځمکې په قشر کې ډبرې د وخت په تیریدو سره لچک لرونکي کیدی شي: کله چې قوه پلي شي نو دوی بدلیږي او کله چې قوه لرې شي نو په جزوي ډول بیا شکل ورکوي. لکه څنګه چې پلیټونه حرکت کوي، د نیمګړتیاوو شاوخوا ډبرې فشار تجربه کوي. میخانیکي انرژي د لچک لرونکي انرژۍ په توګه زیرمه کیږي، لکه د غځیدلي ربړ بینډ یا فشار شوي پسرلي په څیر.
په ساده ډول، ذخیره شوې لچک لرونکې انرژي د زیاتیدونکي فشار سره زیاتیږي. کله چې د ډبرې لچک لرونکې حد څخه تیریږي، نو دا نور د فشار سره مقاومت نشي کولی؛ د فالټ الوتکې په اوږدو کې ناکامي (ماتیدل) یا ښویدنه واقع کیږي. په دې شیبه کې، لچک لرونکې انرژي ناڅاپه د زلزلې څپو، رګونو تودوخې، او دایمي خرابوالي په بڼه خوشې کیږي.
۳. نیمګړتیاوې، د رګونو قوې، او د "چپکۍ ښویېدو" ماډل
د زلزلې د تشریح لپاره یو فزیک ماډل چې ډیری وختونه د لرګیو ښویدنه ده. تصور وکړئ چې دوه بلاکونه د یو بل په وړاندې د رګونو سره فشار راوړي. کله چې په نرمۍ سره فشار ورکړل شي، بلاکونه سمدلاسه حرکت نه کوي ځکه چې دوی د جامد رګونو (لښتو) لخوا بیرته ساتل کیږي. د فشار ورکولو ځواک تر هغه وخته پورې زیاتیږي تر څو چې دا د جامد رګونو اعظمي حد څخه تیر شي، او بیا بلاکونه په چټکۍ سره ښویدنه کوي (سلیپ)، چې وایبریشنونه تولیدوي.
په یوه فالټ کې، د ډبرو سطحې د ناهموارۍ او لویو عادي فشارونو له امله سره تړل کیږي. پلیټونه حرکت ته دوام ورکوي، مګر فالټ کولی شي د لسګونو څخه تر سلګونو کلونو پورې "بند" پاتې شي. کله چې بالاخره آزاد شي، په ثانیو یا دقیقو کې چټک سلیپ واقع کیږي. دا چټک سلیپ د زلزلې څپو په توګه انرژي خپروي.
۴. تمرکز، مرکز، او د زلزلې شېبه
د انرژۍ د خوشې کېدو لومړنی ځای هایپوسنټر یا فوکس بلل کیږي، کوم چې د سطحې لاندې هغه نقطه ده چیرې چې فالټ حرکت پیل کوي. د ځمکې په سطحه هغه نقطه چې د فوکس څخه مستقیم پورته وي د ایپی سینټر په نوم یادیږي. پداسې حال کې چې د ایپی سینټر ډیری وختونه په خبرونو کې یادونه کیږي، فوکس په فزیکي توګه ډیر مهم دی ځکه چې د فوکس ژوروالی د انرژۍ ویش او د زیان کچه اغیزه کوي.
د زلزلې د "اندازې" د فزیکي اندازې اندازه کولو لپاره، ساینس پوهان د زلزلې د شیبې مفهوم کاروي، کوم چې د دې سره تړاو لري:
- د فالټ الوتکې هغه ساحه چې بدله شوې ده،
- اوسط بې ځایه کیدنه (سلیپ)
– د ډبرې سختوالی.
د زلزلې شېبې د عصري شدت پیمانه اساس جوړوي (د مثال په توګه، Mw). په اصل کې، شدت یوازې د "څومره احساس کوي" په اړه ندي، بلکه د ماتیدو په پروسه کې څومره میخانیکي انرژي دخیل ده.
۵. زلزلې څپې: P، S، او سطحي څپې
د زلزلې انرژي د زلزلې څپو په توګه خپریږي. د څپو فزیک کې، دا د لچک لرونکي منځني څپو سره ورته دي، مګر د ډبرې د درې بعدي طبیعت له امله د ډول توپیر سره.
۱. د P څپه (لومړنۍ څپه)
دا څپې د غږ څپو په څیر طول البلد (کمپریشن-توسیع) دي. دوی تر ټولو ګړندی سفر کوي او له همدې امله لومړی سیسموګراف ته رسیږي. د P څپې کولی شي د جامدو او مایعاتو له لارې سفر وکړي.
۲. د S څپه (دوهمه څپه)
د (قاطع) څپو د P څپو په پرتله ورو دي. S څپې یوازې د جامدو موادو له لارې سفر کوي، ځکه چې مایعات نشي کولی په مؤثره توګه د قاطع فشار سره مقاومت وکړي. دا حقیقت د دې ثابتولو لپاره خورا مهم دی چې د ځمکې بهرنۍ هسته مایع ده.
۳. سطحي څپې (مینه او ریلی)
دا څپې د ځمکې سطحې ته نږدې سفر کوي او ډیری وختونه خورا زیان رسوي ځکه چې د دوی طول لوړ کیدی شي او د دوی موده اوږده وي. د سطحې څپې کولی شي د ځمکې پیچلي حرکتونه رامینځته کړي: اړخونه، توییدل، او ګرځیدل.
د څپو سرعت د منځنیو ځانګړتیاوو پورې اړه لري: کثافت، لچک لرونکی ماډول، او جیولوژیکي جوړښت. له همدې امله، دوه مختلف ځایونه کولی شي مختلف ټکانونه تجربه کړي حتی که دوی د زلزلې له مرکز څخه ورته واټن ولري.
۶. غږ او ولې ودانۍ سقوط کولی شي
په فزیک کې، یو سیسټم طبیعي فریکونسي لري. ودانۍ هم توپیر نلري. کله چې د زلزلې څپې د ودانۍ طبیعي فریکونسۍ ته نږدې فریکونسۍ ته ورسیږي، نو ریزونانس رامینځته کیدی شي، چې د کمپن طول البلد کې د پام وړ زیاتوالی راولي. دا ریزونانس کولی شي زیان نور هم زیات کړي، په ځانګړې توګه په هغو ودانیو کې چې د زلزلې سره د مقابلې لپاره ډیزاین شوي ندي.
د غږ د لوړوالي سربېره، نور مهم عوامل دا دي:
- د زلزلې موده (څومره چې اوږده وي، هومره انرژي جوړښت ته ننوځي)
- د ځمکې اعظمي سرعت،
- د موادو کیفیت او ساختماني ډیزاین (د مثال په توګه د قیر دیوالونو شتون، د لمحې چوکاټونه، د اساس جلا کونکي)،
– د خاورې شرایط.
نرمې خاورې لکه د اللوویال زیرمې کولی شي کمپنونه (د ساحې پراخوالی) زیات کړي، ځکه چې څپې ورو کیږي او د دوی طول زیاتیږي. دا د اوبو څپو د لوړیدو سره ورته دی کله چې دوی کمو اوبو ته ننوځي.
۷. مایع کېدل: کله چې خاوره "ځواک له لاسه ورکړي"
د دانه دار موادو فزیک څنګه رول لوبوي، د دې یوه په زړه پورې بیلګه ده. په اوبو پوښل شوي شګلنه خاوره کې، د زلزلې کمپن کولی شي د سوري اوبو فشار زیات کړي، چې د شګو دانې د یو بل سره مؤثره اړیکه له لاسه ورکوي. په پایله کې، خاوره د مایع په څیر چلند کوي: ودانۍ کولی شي خم شي، ډوب شي، یا بدلون ومومي. مایع کول د دې لپاره نه پیښیږي چې خاوره په اوبو بدله شي، بلکې د دې لپاره چې د غلو جوړښت سره یوځای ساتلو اغیزمن فشار کم شي.
۸. د مایع میکانیزم په پایله کې سونامي
د اوبو لاندې ځینې زلزلې کولی شي سونامي رامینځته کړي که چیرې دوی د سمندر د پوړ د پام وړ عمودی بې ځایه کیدو لامل شي. په فزیکي توګه، سونامي په سمندر کې یوه اوږده څپه ده، چې د سلګونو کیلومترو طول موج لري. په ژور سمندر کې، د هغې طول دومره کوچنی دی چې په اسانۍ سره کشف شي، مګر سرعت یې خورا لوړ دی (کیدای شي سلګونه کیلومتره/ساعت وي). لکه څنګه چې دا ساحل ته نږدې کیږي، ژوروالی کمیږي، سرعت کمیږي، او انرژي رامینځته کیږي، چې د څپو لوړوالی په ډراماتیک ډول لوړیږي.
۹. د زلزلو اندازه کول او ماډل کول: سیسموګرافونه او د انورسیشن فزیک
زلزلې د سیسموګرافونو په واسطه ثبت کیږي، هغه وسایل چې د ځمکې ارتعاشات کشفوي. د دوی د کار اصل د انرشیا پر بنسټ ولاړ دی: کله چې ځمکه حرکت کوي نو ډله ایز د حرکت خپل حالت ساتي. بیا د سیسموګراف معلومات تحلیل کیږي ترڅو د زلزلې موقعیت، ژوروالی، د خطا میکانیزم، او شدت اټکل شي.
په عصري جیو فزیک کې، د انورسیشن تخنیکونه کارول کیږي: د ثبت شوي څپو سیګنالونو څخه، ساینس پوهان د زلزلې سرچینو او د ځمکې لاندې جوړښتونو اټکل کولو لپاره د فزیک ستونزه "الګوي" کوي. دا د څپو معادلې، د لچک تیوري، او عددي محاسبه سره یوځای کوي.
۱۰. پایله: زلزلې د انرژۍ او څپو په اړه د درس په توګه
د فزیک له نظره، زلزله د ځمکې د قشر د خرابوالي له امله د ذخیره شوي لچک لرونکي انرژۍ خوشې کول دي. دا انرژي د زلزلې څپو ته بدلیږي چې د مختلفو رسنیو له لارې خپریږي، د جیولوژیکي جوړښتونو سره تعامل کوي، او د وایبریشن، ریزونانس، او د ځمکې سرعت له لارې ودانۍ اغیزمنوي. د زلزلې فزیک پوهیدل یوازې د اکاډمیک پوهې څخه ډیر څه دي: دا د ناورین کمولو، فضايي پلان جوړونې، او خوندي ودانیو ډیزاین لپاره یو مهم بنسټ چمتو کوي.
د فزیک له لارې، موږ پوهیږو چې د زلزلو مخه نشي نیول کیدی، مګر د دوی خطر کم کیدی شي. هرڅومره چې موږ ښه پوه شو چې ځمکه څنګه انرژي ذخیره کوي او خوشې کوي، هومره ښه چمتو یو چې د دوامداره بدلون کونکي سیارې متحرکاتو سره یوځای ژوند وکړو.
