¿Cómo se originan las ondas sísmicas?

Las ondas sísmicas son movimientos que se producen en la corteza terrestre, este movimiento es producto de la energía liberada a partir de un foco llamado hipocentro. Las ondas sísmicas podríamos dividir en dos grandes grupos: Ondas Internas y Ondas Superficiales.

Las ondas se producen como consecuencia de oscilaciones y vibraciones de la materia, que se propagan en el tiempo según lo descrito por la Teoría de ondas, la rama de la física encargada de comprender dicho fenómeno, sumamente común en el universo.

La zona en el interior de la tierra donde se genera un sismo se llama hipocentro, desde el hipocentro las ondas sísmicas viajan, propagándose en todas direcciones. El punto en la superficie de la tierra sobre el hipocentro se llama epicentro.

La onda S se desplaza como una de corte u transversal, de manera que el movimiento es perpendicular a la dirección de propagación de la onda. La onda se desplaza a través de un medio elástico, y la principal fuerza de restitución se debe a efectos de corte.

Las Ondas. Cuando una vibración o perturbación originada en una fuente o foco se propaga a través del espacio se produce una onda. En particular nos centraremos en las ondas armónicas ideales, que son aquellas en las que la vibración que se transmite es armónica simple en todos sus puntos.

Cuando los sismos son percibidos cerca del epicentro se suelen reportar retumbos; es decir, un fuerte sonido previo al comienzo del movimiento. Esto suele suceder cuando los sismos son poco profundos y ocurren cerca del observador.

Una onda es una perturbación que se propaga en el espacio, transportando energía pero no materia. Cuando la perturbación se propaga a través de un medio material, se denomina onda mecánica, por ejemplo las ondas generadas en la cuerda de una guitarra o sobre la superficie de un lago.

Ondas superficiales

Debido a su baja frecuencia provocan resonancia en edificios con mayor facilidad que las ondas de cuerpo y son por ende las ondas sísmicas más destructivas.

Existen muchos tipos de ondas, pero las más comunes son:

Ondas Rayleigh (R):

Las ondas Love son las más rápidas. Las ondas ejercen un gran daño a las construcciones.

Las ondas sísmicas viajan más rápido en el manto que en la corteza, porque éste se compone de un material más denso. Por consiguiente, las estaciones más lejanas al origen de un terremoto reciben ondas que han viajado a través de las rocas más densas del manto y por tanto han adquirido mayor velocidad.

Las ondas S viajan a una velocidad algo menor (secundarias) y no se propagan por masas líquidas.

Los ciclos de todas las ondas empiezan en cero y terminan en cero. En el medio también pasa por cero, y es cuando pasa de signo positivo a negativo. Otra parámetro de una onda es su frecuencia, que es el número de ciclos que suceden en un segundo.

Una vibración es una oscilación en el tiempo. Un vaivén tanto en el espacio como en el tiempo es una onda, la cual se extiende de un lugar a otro. La luz y el sonido son vibraciones que se propagan en el espacio en forma de ondas; sin embrago, se trata de dos clases de ondas muy distintas.

Se denomina interferencia al resultado de la superposición de dos o más ondas armónicas. Este fenómeno es un caso particular de interferencia. Cuando dos trenes de ondas de igual amplitud pero frecuencias ligeramente diferentes coinciden en el espacio, dan lugar a una vibración cuya amplitud varía con el tiempo.

Las ondas sísmicas se utilizan en la exploración petrolífera y son generadas de diferentes formas: Minisismos generados por dinamita colocada en un pozo creado que pueden variar solo unas decenas de metros de profundidad. Minisismos generados con un cable explosivo llamado geoflex.

Se trata de un fenómeno llamado triboluminiscencia. Son destellos se asocian al sismo a partir de la fricción de las partículas presentes en la corteza terrestre que generan efectos tanto eléctricos como electromagnéticos.

Muchos fenómenos naturales involucran ondas: olas, sonido, luz, ondas de radio, ondas sísmicas, ondas elásticas. Los modelos ondulatorios forman parte ineludible de la Física Moderna.

La energía potencial asociada a una longitud de onda de la onda es igual a la energía cinética asociada a una longitud de onda.

Es importante que sepas que la luz es una onda electromagnética, eso quiere decir que está compuesta por un campo eléctrico y un campo magnético que oscilan con una cierta frecuencia.

Las ondas sísmicas se mueven hacia afuera en todas direcciones alejándose de su origen. Cada tipo de onda sísmica viaja a diferentes velocidades en diferentes materiales. Todas las ondas sísmicas viajan a través de roca, pero no todas viajan a través de líquido o gas.

La velocidad de propagación de las ondas sísmicas está en función de los módulos elásticos de los materiales por los que viajan. Se propagan a mayor velocidad, corresponden exclusivamente a un cambio de volumen de volumen. Atraviesan sólidos, líquidos y gases porque son compresibles.

Hay 4 posibles efectos: Licuación, Derrumbes, Amplificación y Tsunami.

Se genera de esta manera una onda que se propaga sobre la superficie del fluido denominada onda de gravedad, porque son debidas a la acción del campo gravitatorio.

Ejemplos de ondas: Olas, que son perturbaciones que se propagan por el agua. Ondas de radio, microondas, ondas infrarrojas, luz visible, luz ultravioleta, rayos X, y rayos gamma conforman la radiación electromagnética. En este caso, la propagación es posible sin un medio, a través del vacío.

Muchas ondas físicas reales -tales como las olas en mares y océanos- son combinaciones de tres tipos de movimiento de ondas: transversal, longitudinal y torsional (que todavía no hemos discutido).

Todas las ondas electromagnéticas se propagan en el vacío a una velocidad constante de 300.000.000 m/s, la velocidad de la luz. Debido a la poca diferencia que existe entre la velocidad de propagación en el vacío y en el aire, se considera que en el aire también se propagan a una velocidad de 300.000.000 m/s.