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Curso: Cosmologia e astronomia > Unidade 3
Lição 2: Ondas sísmicas e como conhecemos a estrutura da TerraOndas Sísmicas
Ondas S e ondas P. Versão original criada por Sal Khan.
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Transcrição de vídeo
RKA2MP - E aí, pessoal, tudo bem? Nesta aula, nós vamos conversar
a respeito de ondas sísmicas. Nós vimos quer essas ondas são importantes
para diferenciar as camadas da Terra. Uma coisa importante: essas ondas sísmicas
geralmente são associadas a terremotos, mas são qualquer tipo de onda
que viaja pela terra, ou seja, qualquer tipo de onda que pode
ser devido a um terremoto ou uma explosão. Basicamente, é qualquer coisa
que transmita energia pela terra. Nós temos dois principais tipos
de ondas sísmicas: temos as ondas de superfície
e as ondas de corpo, sendo que as ondas de superfície
são as que viajam pela superfície de algo, ou seja, a superfície de um terreno. Aqui na imagem nós temos algumas ondas
de superfície. Elas geralmente estão associadas
com a superfície da água. E nós temos dois tipos
de ondas de superfície: as ondas de Love e as ondas de Rayleigh. Sim, são ondas de Love mesmo. Isso porque é em homenagem
a um sismólogo britânico. Mas enfim, eu não vou entrar muito
em detalhes a respeito disso. As ondas de Rayleigh movem o chão
de cima para baixo, já as ondas de Love essencialmente
se movem da esquerda para a direita. Para entender isso melhor, imagine
que você esteja aqui, de frente para a onda. Ela vai se mover para a esquerda,
depois para a direita e assim por diante. Nos dois casos,
o movimento da onda de superfície é perpendicular à direção do movimento. Por isso, às vezes, elas são chamadas
de ondas transversais. Mas, enfim, o mais interessante
para esta aula são as ondas de corpo. Elas se movem mais rápido e, além disso, elas são as ondas que são usadas
para entender a estrutura da Terra. E também temos dois tipos
de ondas de corpo: as ondas-P, ou ondas primárias, e também as ondas-S, ou ondas secundárias. São as ondas que você pode ver
aqui nesta imagem. Estas são ondas onde a energia está sendo
transferida de um corpo para o outro, ou seja, não está apenas se movendo
pela superfície. Se você perceber, na imagem tem um martelo
batendo aqui e outro batendo aqui. Neste caso, o martelo está atingindo
o ponto indicado. Eu posso até dar um zoom aqui,
aumentando esta rocha. O que acontece imediatamente
é uma compressão da rocha. E o interessante é que essa energia
das moléculas vai atingir moléculas adjacentes, e aí essas moléculas vão atingir
outras moléculas mais próximas, e as outras mais próximas,
e assim vai comprimindo a rocha. E aí você tem uma compressão na rocha
através das ondas. Ou seja, as moléculas vão atingir
moléculas adjacentes e, com isso, as coisas vão ficando
mais densas e a rocha mais comprimida, e aí você vai continuar
com essa compressão. Você tem todas elas aqui nesta imagem. Ou seja, a partir do momento
que você bateu o martelo neste ponto, você comprimiu a rocha e, essencialmente, você causa uma mudança
de densidade nela. E o interessante é que se move
na mesma direção da onda. A onda está nesta direção e você pode ver que as moléculas
estão indo na mesma direção dela. E o interessante dessas ondas-P
é que elas podem viajar pelo ar (ou seja, o som é uma onda de compressão) e, além disso, as ondas-P podem viajar
pelos líquidos e também podem viajar pelos sólidos. Claro, dependendo, no ar,
elas podem viajar mais lentas, mas essencialmente se movem
na velocidade do som, ou seja, cerca de 330 m/s. Agora, em líquidos, elas costumam se mover
cerca de 1.500 m/s e, em sólidos, se movem cerca de 5.000 m/s, ou seja, 5 km/s. Isso acontece principalmente no granito, que é a maior parte do material
da crosta terrestre. Agora, as ondas-S são como se você desse
uma martelada lateral nesta rocha. Deixe-me colocar a rocha um pouco maior. Se você der uma martelada na rocha
neste ponto, você vai empurrá-la para esta direção. Isso vai deformar um pouco a rocha
no ponto. Esta rocha vai ser lentamente
puxada para baixo, enquanto esta rocha aqui debaixo
vai ser movida para trás. Esta rocha é movida para trás, depois vai para a frente bem rapidamente,
em cerca de milissegundos. Com isso, a próxima camada de rocha
vai estar deformada. E aí essa deformação vai indo para cima,
algo que está acontecendo aqui. De novo, o movimento da onda é para cima e o material da rocha está se movimentando
perpendicularmente a esse movimento. Com isso, você pode dizer
que esta é uma onda transversal, ou seja, o movimento das partículas
é perpendicular ao movimento da onda. E, claro, essas ondas-S se movem
um pouco mais lentas do que as ondas-P. Em terremotos, você vai ver ondas do tipo P. As ondas-P são cerca de 60% mais rápidas
do que as ondas-S. E o mais importante é entender como isso
pode ajudar na composição da Terra. As ondas-S só podem viajar
por materiais sólidos. E este é aquele ponto
em que você deve pensar: "Espera aí, eu vi ondas transversais
na água parecidas com esta. Como isso é possível?" Simples: estas são ondas transversais,
mas esta é uma onda de corpo. Vamos dizer que nós temos uma piscina
cheia de água, algo mais ou menos assim. Se eu comprimir a água aqui, ou seja, se eu batesse aqui
com alguma coisa, as ondas-P poderiam ser transmitidas, porque uma molécula de água iria atingir
uma próxima, e essa outra iria atingir outra,
e assim por diante. E aí você teria uma onda de compressão,
ou melhor dizendo, uma onda-P se movendo na direção do local atingido. As ondas-P fazem sentido nisto, não é? Isso porque elas viajam através do líquido. Mas agora vamos dizer
que você pegue um objeto e atinja este volume de água aqui. O que aconteceria é uma onda de compressão
nesta direção. Não teria uma onda transversal, porque
a água não tem essa propriedade elástica, ou seja, algo que comprime
e imediatamente volta, por isso que as ondas-S viajam
apenas pelo sólido. Eu espero que esta aula tenha te ajudado.
Até a próxima, pessoal!