برای دانلود به ادامه ی مطلب بروید.

نفت خام

شـش نـشانه بیـماری که خـیلی ها دارند!

روش هاي رهايی از بوی بد دهان بـعد از خـوردن سير و پـياز

 استفاده جدید و بسیار حیرت انگیز از شکر

اهداف:

 آشنایی با صدا به عنوان یک موج، طرز کار دیاپازون و نحوه ایجاد صدا توسط آن.

مقدمه

در این جلسه می خواهیم شما را با طبیعت، خواص و رفتار امواج صدا و نحوه حرکت آن ها در محیط آشنا کنیم. آشنایی با کار دیاپازون نیز می تواند کمک خوبی برای درک امواج صدا باشد.

صدا و موسیقی یک تجربه ی حسی در زندگی انسان هاست. همان طور که هر انسان دو چشم برای تشخیص رنگ و جهت دارد، دو گوش نیز برای تشخیص جهت و کیفیت صدا دارد. اما به ندرت کسی به سنجیدن کیفیت صدا و یا چگونگی ایجاد و انتشار و حتی درک آن توسط گوش خود توجه می کند. اساس ایجاد صدا، موسیقی و شنیدن در واقع بر پایه ی فیزیک امواج است. صدا موجی است که از لرزش اجسام و انتشار آن در محیط از مکانی به مکان دیگر می شود.

لئوناردو دائینچی اولین کسی بود که در سال 1500 میلادی کشف کرد که صدا در واقع نوعی موج است. در واقع انسان، اشیا و یا هر چیز دیگری که صدا تولید می کنند، این صدای تولید شده به صورت موج منتشر می شود. مارین مرسن در سال 1640 توانست سرعت صوت را در هوا اندازه بگیرد. در سال 1660 رابرت رویل ثابت کرد که صدا باید در محیط منتشر شود. در سال 1660 نیوتن روابط بین سرعت صدا در محیط و تراکم پذیری در محیط را فرمول بندی کرد.

امواج می توانند به صورت یک آشفتگی در محیط تعریف شوند که انرژی را در محیط از مکانی به مکان دیگر منتقل می کنند. معمولاٌ برای توصیف صدا از موج های باریک فنری شکل استفاده می شود. آشفتگی در فنر اول ایجاد می شود و به صورت موج از فنر اول به فنر دوم و همین طور از فنر دوم به فنر سوم و... منتقل می شود تا در نهایت توسط گوش دریافت شده و پیغام به مغز برسد تا صدا شنیده شود.

شکل1: تصویری از امواج صدا به صورت موج های فنری شکل

سۆال: عوامل ایجاد صدا چیست؟

جواب:

 1- محیطی برای انتقال آشفتگی از یک مکان به مکان دیگر وجود دارد که معمولاٌ هوا به عنوان محیط در نظر گرفته می شود البته گاهی صدا در محیط آب یا فولاد نیز پخش می شود. محیط تشکیل شده از ذرات به هم پیوسته که با هم در بر هم کنش هستند.

 2- وجود منبع صدا که همان ارتعاش یا لرزش جسمی است که آشفتگی در اولین ذره ی محیط ایجاد می کند.     

 3- صدا موجی است که ار یک مکان به مکان دیگر و یا به عبارت دیگر از یک ذره به ذره ی دیگری منتقل می شود. اگر موج صدا در هوا حرکت کند.

دیاپازون چیست؟

یکی از بهترین وسیله ها برای تشریح چگونگی شکل گیری و انتشار موج صدا در محیط دیاپازون می باشد. دیاپازون وسیله ایست فلزی شامل دو شاخه باریکی است که با ضربه قابلیت لرزش و ایجاد صدا دارند. همان طور که شاخک ها به عقب و جلو حرکت می کنند، مولکول های هوای اطراف خود را وادار به حرکت می کنند و در اصطلاح برای مولکو ها آشفتگی بوجود می آورند. این آشفتگی ها به مولکول های مجاور با مکانیزم تداخل ذره ای منتقل می شود. حرکت این آشفتگی که ریشه در نوسان شاخک های دیاپازون در هوا دارد به عنوان موج صدا در نظر گرفته می شود. در شکل زیر ایجاد یک موج صدا در دیاپازون نشان داده شده است.

شکل2: تصویری از نحوه کارکرد یک دیاپازون در ایجاد موج و در نتیجه صدا

همان طور که در شکل نیز به خوبی نشان داده شده است، هنگامی که شاخک های دیاپازون از یکدیگر دور می شوند، مولکول های هوا را به یکدیگر نزدیک می کنند و وقتی شاخک ها به هم نزدیک می شوند مولکول ها دوباره می توانند از هم فاصله بگیرند همان طور که در شکل سمت راست نزدیک و دور شدن مولکول های هوا نیز به خوبی نشان داده شده است. در چنین شرایطی است که یک موج مکانیکی بوجود می آید و ما می توانیم صدای تولید شده توسط جسم متحرک را با انتقال به گوش خود بشنویم.

بسیاری از فیزیکدانان دیاپازون را بر روی یک جعبه صدا سوار می کنند. در چنین شرایطی شاخک های نوسان کننده جعبه صدا را نیز تحت تاثیر قرار می دهند و آن را به لرزش در می آورند. همان طور که شاخک ها حرکت می کنند و جعبه را به لرزش در می آورند، مولکول های هوای درون جعبه نیز شروع به نوسان می کنند و با فرکانسی برابر با فرکانس لرزش شاخک ها می لرزند و صدای بلندتری ایجاد می شود زیرا تعداد ذرات بیشتری حرکت می کنند (داخل و خارج جعبه).

شکل3: تصویر یک دیاپازون نصب شده برروی جعبه برای ایجاد صدای بلندتر

بنابراین می توان نتیجه گرفت که شاخک های دیاپازون نوسان می کنند زیرا ما می توانیم صدای تولید شده به وسیله نوسان را بشنویم. با این وجود ما نمی توانیم هر نوسان شاخک ها را ببینیم زیرا شاخک ها در فرکانس بالایی نوسان می کنند. از این نوع دیاپازون در کلیدهای پیانو نیز استفاده می شود. شاخک ها با فرکانس 256 هرتز نوسان می کنند یعنی 256 نوسان در هر ثانیه که بنابراین با چنین فرکانس بالایی چشم انسان قادر به تشخیص نوسان ها نمی باشد.

سوال: آیا تفاوت بین موج الکترومغناطیسی و موج مکانیکی را می دانید؟

جواب: امواج الکترومغناطیسی امواجی هستند ترکیبی از امواج الکتریکی و مغناطیسی که قادر به انتقال در محیط خلا نیز می باشند. در واقع امواج الکترومغناطیسی برای حرکت و انتقال انرژی نیازی به محیط مادی ندارند. اما امواج مکانیکی نیاز به محیط مادی برای حرکت از یک مکان به مکان دیگر می باشند زیرا این امواج متکی بر مکانیزم برهمکنش ذرات برای انتقال انرژی و در نتیجه حرکت هستند. در واقع امواج مکانیکی نمی توانند در محیطی که ذرات یا مولکو های هوا وجود ندارند حرکت کنند. بنابراین موج مکانیکی نمی تواند در خلا منتشر شود.

تکلیف:

برای این که این مطلب را بهتر بفهمید به این مثال توجه کنید: یک زنگ را درون یک ظرفی که هوای درون آن تخلیه شده است(محیط خلا) قرار می دهیم و سپس زنگ را به صدا در می آوریم. به نظر شما آیا صدایی شنیده می شود؟ خیر زیرا هیچ ذره ای درون ظرف وجود ندارد تا بتواند انرژی را منتقل کند و امواج صوتی ایجاد شود. بنابراین با این آزمایش ساده نیز می توان فهمید که صدا یک موج مکانیکی است که برای انتشار و شنیده شدن نیاز به محیط مادی دارد.

شکل4: تصویری برای آزمایش شنیدن صدا در محیط خلا

سوال: آیا می دانید بلندگوها چگونه عمل می کنند تا ما صدا را بشنویم؟

جواب: به شکل زیر توجه کنید. نقاط سیاه رنگ مولکول های هوا را نشان می دهد. هنگامی که بلندگوها می لرزند، مولکول های هوای اطراف آن با الگوی خاصی شروع به نوسان می کنند که به صورت یک موج است. این موج باعث لرزش پرده گوش می شود و ما می توانیم صدا را بشنویم.

شکل5: نحوه انتقال صدا از بلندگو به گوش

توجه داشته باشید که مولکول های هوا واقعا به گوش منتقل نمی شوند زیرا در این صورت باد ایجاد شده است! در واقع هر مولکول هوا به صورت مجزا مسافت کمی را جابجا می شود ولی همین نوسان های کوچک باعث لرزش مولکول های مجاور و ایجاد یک حرکت موجی در تمام مسیر تا رسیدن به گوش می شود.

اهداف:

 آشنایی با گیاهان و تقسیم بندی گیاهان.

مقدمه

در این جلسه می خواهیم شما را با ساختمان گیاهان و چگونگی عملکرد اجزاء گیاه برای رشد و تولید مثل گیاهان و همچنین با تقسیم بندی انواع گیاهان آشنا کنیم.

گیاهان نقش مهمی در زندگی انسان ها ایفا می کنند و بدون وجود گیاهان زندگی برای بشر غیر ممکن است. از جمله نقش کلیدی گیاهان در زندگی بشری می توان به تولید اکسیژن اشاره کرد. گیاهان دی اکسید کربن موجود در هوا را گرفته و اکسیژنی را تولید می کنند که انسان تنفس می کند. علاوه بر آن تغذیه آدمی نیز به طور مستقیم یا غیر مستقیم (خوردن گوشت جانوران که خود از گیاه تغذیه می کنند) فراهم می شود، بنابراین وجود گیاه برای زندگی بشری الزامی است. گیاهان علاوه بر تأمین غذا و اکسیژن برای انسان ها کاربردهای مفید دیگری نیز دارند، برای مثال بعضی از آن ها به عنوان دارو استفاده می شوند و برخی دیگر کاربردهای زینتی فراوانی دارند.

گیاه نوعی موجود زنده است که برای تغذیه از فرآیند فتوسنتز استفاده می کند. فتوسنتز فرآیندی است که انرژی تابشی خورشید را به انرژی شیمیایی غذا تبدیل می کند. گیاهان از نظر شکل، اندازه، رنگ و محیطی که یافت می شوند با یکدیگر اختلاف دارند. گیاهان تقریباٌ در تمام نقاط دنیا حتی بر فراز کوه ها، اقیانوس ها و در نواحی قطبی وجود دارند.

به طور دقیق نمی توان تعداد گونه ی گیاهان موجود در دنیا را مشخص کرد اما تا کنون بیش از 350000 گونه و نوع گیاه شناخته شده و هنوز بسیاری از گیاهان ناشناخته مانده است. کوچکترین گیاه دیاتوم نام دارد که تنها با میکروسکوپ می توان آن را دید. یک قطره آب می تواند بیش از 500 دیاتوم در خود شناور داشته باشد.

سۆال: اجزای تشکیل دهنده ی گیاه کدامند؟ و وظیفه ی هر یک چیست؟

جواب: ریشه، شاخه، برگ، گل، میوه و دانه.

 ریشه، آب و مواد معدنی را از خاک جذب می کند و گیاه را در خاک نگه می دارد. ساقه، نقش نگهداری، هدایت و رساندن مواد معدنی و آب به عهده دارد. برگ، بخشی از گیاه است که نور خورشید را به انرژی شیمیایی یا همان غذا تبدیل می کند. گل، گل قسمتی از گیاه است که در آن دانه تولید می شود و همان طور که می دانید از هر دانه گیاه جدیدی تولید می شود و بنابراین نقش گل تولید مثل در گیاه است.

یکی از زیباترین نوع گیاهان، گل است که بیشتر برای زیبایی و زینت در طبیعت استفاده می شود. یک گل شاید در ظاهر گیاهی کوچک است اما ساختار بسیار پیچیده ای دارد.

سۆال: گل از چه قسمت هایی تشکیل شده است؟

جواب: گل از اجزاء مختلفی از جمله گلبرگ، کاسبرگ، پرچم، مادگی، غنچه، گرد و شهد گل تشکیل شده است که هر یک وظیفه ای دارند. گلبرگ ها، برگ های براقی هستند که رنگ، شکل و تعداد گلبرگ ها در گل های گوناگون متفاوت است. کاسبرگ ها برگ های بسیار کوچک سبز رنگی هستند که در زیر گلبرگ ها قرار دارند و تا وقتی که گل به صورت غنچه است از آن محافظت می کنند. پرچم ها در وسط گل قرار دارند و به صورت میله های باریکی هستند که سر آن ها برجسته است. مادگی، برگ های پهن و باریکی هستند که به سمت بیرون از ساقه رشد می کنند و وظیفه آن ها غذاسازی به وسیله فتوستنز است، مادگی شامل کلاله، میله، تخمدان و تخمک گیاه است. گرده پودری است که روی پرچم قرار دارد و از آن جا به مادگی منتقل می شود تا دانه تشکیل شود. شهد، بسیاری از گل ها شیره شیرینی به نام شهد تولید می کنند و شهد گل ها به عنوان شیرینی و تغذیه برای بعضی از حشرات مثل زنبورهای عسل مورد استفاده قرار می گیرد.

شکل 1: تصویر اجزاء تشکیل دهنده ی گل

گیاهان برای رشد و نمو نیاز به آب، خاک و نور کافی دارند. البته شرایط نگهداری از گیاهان متفاوت است و مقدار آب، نور لازم برای رشد هر گیاه متفاوت است. خاک هر منطقه مناسب برای روییدن گیاهان خاصی است. جالب است بدانید همان طور که انسان ها در اکثر مقاطع زندگی برای کسب مۆقعیت های مختلف با هم رقابت می کنند، گیاهان هر منطقه نیز برای جذب مواد معدنی، آب و نور با هم رقابت می کنند و در واقع در منطقه ای که گیاهان کنار هم کاشته شده اند برای رشد بهتر با هم رقابت می کنند.

تکلیف1:

منطقه ای که خاک و نور مناسبی دارد را در نظر بگیرید و سه نوع گیاه و از هر کدام دو عدد برای کاشت را انتخاب کنید. یکی از هر سه نوع را در فاصله ی کمی از هم بکارید و سه عدد باقیمانده را در فاصله های بیشتری از هم بکارید. شرایط آبیاری هر سه گیاه برابر باشد. پس از گذشت 10 روز به رشد گیاهان توجه کنید. رشد گیاهان کاشته شده کنار هم متناسب با میزان رقابتی است که سه گیاه با هم در جذب آب و مواد معدنی دارند و بنابراین میزان رشد آن ها با حالتی که سه گیاه به صورت جدا کاشته شده اند، متفاوت است. پس آن چه شما مشاهده خواهید کرد تفاوت در میزان رشد گیاهان مشابه است.

همان طور که گفته شد و با کمی دقت در اطراف خود انواع بسیاری از گیاهان در طبیعت دیده می شود. با وجود تفاوت های بسیار در گیاهان، گیاه شناسان گیاهان را به چند دسته تقسیم کرده اند. در اینجا به طور مختصر به تقسیم بندی گیاهان اشاره می کنیم.

انواع گیاهان:

1. باکتری ها: باکتری ها جزئی از گیاهان محسوب می شوند، برخی از باکتری ها برای انسان ها مفیدند در حالی که بعضی دیگر از آن ها منجر به بیماری هایی در انسان ها و حیوانات می شوند.

شکل 2: تصویر نوعی باکتری

2. جلبک ها: از گیاهانی هستند که در محیط آبی یا مرطوب زندگی می کنند و منبع تغذیه ی بسیار مهمی برای حیوانات آبزی محسوب می شوند. جلبک ها علاوه بر محیط های آبی در خاک های مرطوب نیز زندگی می کنند. اغلب جلبک ها متحرک هستند.

شکل 3: تصویر نوعی جلبک

3. قارچ ها: با وجود این که برخی از قارچ ها همانند باکتری ها گاهی منجر به بروز برخی از بیماری های انسانی یا حیوانی می شوند. بسیاری از قارچ ها نیز برای انسان ها مفیدند.

شکل 4: تصویر نوعی قارچ

4. خزه ها و پنجه گرگیان: در مناطق مرطوب می رویند و فاقد ریشه، ساقه و برگ هستند.

شکل 5: تصویر نوعی خزه

5. سرخس ها: این دسته از گیاهان با وجود داشتن ریشه، ساقه و برگ، توانایی تولید گل و میوه و یا بذر را ندارند. برگ ها در گیاهان سرخس بزرگتر از ساقه هستند.

شکل 6: تصویر نوعی سرخس

6. گیاهان بذردار: مهمترین ویژگی این دسته از گیاهان تولید بذر است. درختان، درختچه ها و گیاهان گلدار جزء این دسته از گیاهان هستند.

شکل7: تصویر نوعی درختچه

تکلیف2:

حال که با تقسیم بندی گیاهان آشنا شدید، در طبیعت و اطراف خود بیشتر به گیاهان توجه کنید و گیاهانی که در محیط اطرافتان روییده شده اند را مطابق انواع گیاهان ذکر شده طبقه بندی کنید. نتیجه را به صورت یک گزارش مصور در کلاس ارائه دهید.

بادنما

آیا می دانید بادنما چیست؟ یا مهم تر از آن، خود باد چیست؟

ھوای متحرک را باد می گویند. ولی موضوع به این سادگی ها نیست. باد ساختار عجیبی دارد.

باد، در عین حالی که می تواند چیزهای خیلی سنگین را جابه جا کند و خرابی های زیادی به بار بیاورد، خانه ها را ویران کند

 و ماشین ها را از جا بلند کند، شما می توانید به آسانی از آن عبور کنید.

پس چیزی در این میان هست که مسائل را عوض می کند. ما از قدرت باد در چرخاندن آسیاب های بادی، راندن قایق ها در آب و پرواز هواپیماها در آسمان استفاده می کنیم. با استفاده از خواص باد می توانیم خیلی چیزها را در مورد آن یاد بگیریم.

 می دانیم که وقتی باد به چیزی که شکل خمیده و کروی دارد، بوزد نیروی کمتری را به آن وارد می کند، در صورتی که اگر یک جسم تخت و مسطح در جریان باد قرارگیرد، نیروی وارد شده به آن به مراتب بیشتر خواهد شد.

پس باید برای باد چند ویژگی تعریف کرد و آن ها را اندازه گرفت. از مهمترین خواص باد سرعت وزش و جهت وزش آن است. برای اندازه گیری سرعت باد از باد سنج و برای دانستن جهت آن از بادنما استفاده می شود.

بادنما یکی از ابزارهای هواشناسی است که جهت وزیدن باد را نشان می دهد و معمولاً در هر ایستگاه هواشناسی یافت می شود.

به غیر از ایستگاه های هواشناسی  باد نما را معمولاً روی نقاط بلند ساختمان‌ ها یا دکل قایق ها و کشتی‌ های بادبانی ‌سازند یا نصب می ‌کنند. چون در برخی کشورها رسم است که برخی از بادنما ها را به شکل خروس می‌سازند گاه آن را «خروسِ باد» نیز می‌گویند.

ساختار بادنما چگونه است؟

بادنما از سه قسمت تشکیل می شود:

١– دیرک

٢ - پیکان جهت نما

٣ - میله جهت ها

جهت های روی میله معمولا با حروف انگلیسی مشخص می شوند:

حرف E  از واژه East  به معنی مشرق

حرف N  از واژه North  به معنی شمال

حرف W  از واژه West به معنی مغرب

حرف S  از واژه South به معنی جنوب

نصب می شود.

گونه های مختلف بادنما چیست؟

بادنما دارای گونه های متفاوت است. نمونه های مختلف و جدید باد نما  ضمن نشان دادن جهت وزیدن باد، سرعت آن را هم معین می کنند. چند نمونه ان عبارتند از:

 

 

    بادنمای یک صفحه ای

   بادنمای دو صفحه ای

    بادنمای کیسه ای

     بادنمای صوتی (اولتراسونیک)

     بادنمای حرارتی

     بادنمای پاندلی

 منبع:تبیان

آتشفشان چیست؟

زلزله  زمين لرزه يكي از وحشتناك ترين پديده هاي طبيعت محسوب مي شود. اغلب زميني را كه روي آن ايستاده ايم، به صورت تخته سنگ هاي صلب و محكمي تصور مي كنيم كه از استحكام زيادي برخوردار است. هنگامي كه زمين لرزه اي روي مي دهد براي لحظه اي اين تصور بر هم مي ريزد، اما طي همان لحظه كوتاه خسارت هاي شديدي وارد مي شود. با توجه به پيشرفت هايي كه در حوزه علوم مختلف صورت گرفته است، دانشمندان توانسته اند نيروهايي را كه باعث زمين لرزه مي شود، شناسايي كنند. علاوه بر آن با استفاده از فناوري هاي نوين مي توان شدت يك زلزله و مكان آن را حدس زد. مهم ترين كار باقي مانده آن است كه راهي براي پيش گويي زمين لرزه بيابيم تا مردم هنگام وقوع آن غافلگير نشوند.

تكان هاي زمين:

زمين لرزه در واقع ارتعاشي است كه در طول پوسته زمين به حركت در مي آيد. اگر يك كاميون بزرگ از نزديكي منزل شما عبور كند، خيابان را به لرزه مي آورد و شما احتمالاً لرزه هاي خانه را احساس مي كنيد، در اين حالت مي توان گفت كه زمين لرزه كوچكي رخ داده است، اما كلمه زمين لرزه معمولي به حوادثي اطلاق مي شود كه در آن منطقه بزرگي همانند يك شهر تحت تأثير اين لرزش قرار گيرد.

براي وقوع يك زمين لرزه چند دليل مي توان ذكر كرد:

- فوران گدازه هاي آتشفشاني

- برخورد يك شهاب سنگ

- انفجارهاي زيرزميني (براي مثال يك آزمايش هسته اي زيرزميني)

- فرو ريختن يك سازه (همانند تخريب يك معدن)

اما اصلي ترين دليل وقوع زمين لرزه را مي توان حركات صفحه هاي (Plates) زمين دانست.هر از گاهي در اخبار مي شنويم كه زمين لرزه اي روي داده است، اما بايد دانست كه زمين لرزه پديده اي است كه هر روز در كره زمين روي مي دهد. براساس تحقيقات جديد هرساله حدود سه ميليون زمين لرزه روي مي دهد، يعني هشت هزار زمين لرزه در روز يا هر 11 ثانيه يك زمين لرزه.

- حركت صفحه ها در خلاف جهت يكديگر و دور شدن از هم.

- ضمن حركت در خلاف جهت به همديگر بمالند.

اگر دو صفحه از يكديگر دور شوند گدازه هايي كه از سنگ هاي مذاب تشكيل شده اند، از بين صفحه هاي پوسته زمين خارج مي شوند (اين عمل اغلب در كف اقيانوس ها روي مي دهد) هنگامي كه اين گدازه ها سرد شوند، سخت شده و به شكل پوسته هاي جديد در مي آيند كه فاصله بين دو صفحه را پر مي كنند. اگر دو صفحه به سمت يكديگر به حركت درآيند، معمولاً يك صفحه به زير صفحه ديگر مي خزد. در بعضي موارد، هنگامي كه دو صفحه به يكديگر فشار مي آورند، براي هيچ كدام از صفحه ها امكان ندارد كه به زير صفحه ديگر برود، در اين صورت اين دو صفحه ضمن فشار آوردن به همديگر يك رشته كوه را به وجود مي آورند. در بعضي مواقع نيز صفحه ها ضمن عبور از كنار يكديگر به همديگر فشار وارد مي كنند. براي مثال تصور كنيد يك صفحه به سمت شمال و ديگري به سمت جنوب حركت كند. در اين صورت اين صفحه ها از محل تماس به يكديگر نيرو وارد مي سازند.

در جايي كه اين صفحات به يكديگر مي رسند، گسل تشكيل مي شود. در حقيقت گسل ترك هايي در پوسته زمين است كه در دو طرف صفحه هايي كه در خلاف جهت يكديگر در حال حركت هستند، مشاهده مي شود. احتمال وقوع زلزله در اطراف خطوط گسل بيشتر از هر جاي ديگر است. گسل ها انواع مختلفي دارند كه براساس موقعيت خط گسل و چگونگي حركت دو صفحه نسبت به هم تقسيم بندي مي شود. در تمام انواع گسل ها، صفحه ها كاملاً به يكديگر فشار وارد مي سازند و در نتيجه هنگام حركت آنها اصطكاك شديدي به وجود مي آيد. اگر نيروي اصطكاك بسيار شديد باشد مانع حركت آنها مي شود در اين حالت فشاري كه باعث ايجاد گسل مي شود افزايش مي يابد. اگر ميزان اين فشار از حد معيني بيشتر شود، بر نيروي اصطكاك غلبه مي كند و صخره ها ناگهان مي شكنند.به عبارت ديگر، هنگامي كه صخره ها به يكديگر فشار وارد مي كنند، انرژي پتانسيل به وجود مي آيد و هنگامي كه صخره ها به حركت درمي آيند، انرژي پتانسيل به جنبشي تبديل مي شود. اغلب زمين لرزه ها در اطراف مرز صفحه هاي زمين ساختي روي مي دهد زيرا در اين منطقه در اثر حركت صفحه ها منطقه گسل به وجود مي آيد كه داراي گسل هاي متعدد و به هم پيوسته اي است. در منطقه گسل، آزاد شدن انرژي جنبشي در يك گسل ممكن است باعث افزايش انرژي پتانسيل در گسل كناري شود كه اين عمل به زمين لرزه ديگري منجر مي شود. به همين دليل است كه گاهي در يك منطقه كوچك زلزله هاي متعددي در فاصله هاي زماني كم روي مي دهد.البته گاهي اوقات زمين لرزه هايي در وسط اين صفحه ها نيز روي مي دهد. يكي از شديدترين زمين لرزه هاي ثبت شده زمين لرزه اي است كه در صفحه قاره اي آمريكاي شمالي در سال 1811 و 1812 اتفاق افتاد. دانشمندان در دهه 1970 دريافتند كه احتمالاً منشاء اين زمين لرزه يك منطقه گسل 600 ميليون ساله است كه زير لايه هاي متعدد سنگ و صخره مدفون شده بود.

امواج زمين لرزه :

درست مثل هنگامي كه درسطح آب اغتشاش روي مي دهد، انرژي آن به صورت امواج منتقل مي شود، وقتي كه شكست يا جابه جايي در پوسته زمين روي مي دهد، انرژي آن به صورت امواج زمين لرزه منتقل مي شود. در هر زمين لرزه اي چند نوع موج مختلف مشاهده مي شود. امواج اصلي از لايه هاي داخلي زمين عبور مي كنند، در حالي كه امواج سطحي از سطح مي گذرند. اغلب ويراني هاي زلزله توسط امواج سطحي - كه امواج L هم ناميده مي شوند _ به وجود مي آيد، زيرا اين امواج ارتعاشات شديدي را به وجود مي آورند. هنگامي كه امواج اصلي به سطح زمين رسيدند، امواج سطحي را به وجود مي آورند.امواج اصلي خود به دو گروه مهم تقسيم بندي مي شوند:

امواج اوليه كه امواج P نيز ناميده مي شوند، با سرعت 5/1 تا 8 كيلومتر در ساعت حركت مي كنند. سرعت حركت اين امواج به جنس زميني كه اين امواج از آنها عبور مي كنند بستگي دارد. سرعت اين امواج از موج هاي ديگر بيشتر است و بنابراين سريع تر به سطح زمين مي رسند. اين امواج قابليت عبور از جامدات، مايعات و گازها را دارند و به همين دليل به طور كامل از زمين عبور مي كنند. وقتي كه اين امواج از صخره ها عبور مي كنند، در مسير حركت خود به آنها به سمت جلو و عقب فشار وارد مي كنند.

امواج ثانويه امواج S ناميده مي شوند و مدت كوتاهي بعد از امواج P مي رسند. اين امواج هنگام حركت خود، صخره ها را به سمت بالا فشار مي دهند، يعني ارتعاش صخره ها عمود بر مسير حركت اين امواج است. امواج S برخلاف امواج P نمي توانند در داخل زمين به خط مستقيم حركت كنند. اين امواج فقط از مواد جامد مي گذرند و به همين دليل هنگامي كه در مركز زمين به مايع برسند، متوقف مي شوند.با اين همه هر دو نوع موج از سطح زمين مي گذرند و بنابراين مي توان آنها را در آن سوي نقطه اي كه زمين لرزه روي داده است، شناسايي كرد. در هر لحظه تعداد زيادي امواج زلزله اي ضعيف در قسمت هاي مختلف زمين قابل شناسايي است.

امواج سطحي را مي توان تا حدودي به امواج آب تشبيه كرد. چرا كه امواج سطحي حين حركت، سطح زمين را به سمت بالا و پايين مي رانند. حركت اين امواج باعث ويراني هاي شديدي مي شود، چرا كه صخره ها و پي ساختمان ها را به ارتعاش مي آورد. امواج L از همه كندتر هستند به همين دليل شديدترين لرزش ها در پايان يك زمين لرزه روي مي دهد.

شناسايي كانون زلزله :

همان طور كه ذكر شد سه نوع مختلف موج زلزله وجود دارد كه هر كدام با سرعت مشخصي حركت مي كند. به رغم آنكه سرعت دقيق امواج P و S بسته به جنس و نوع ماده اي كه اين امواج از آن عبور مي كنند، متغير است، نسبت سرعت حركت آن دو در تمام زمين لرزه ها تقريباً ثابت باقي مي ماند.معمولاًسرعت امواج P،حدود6/1برابرسرعت امواج S است.

دانشمندان مي توانند با استفاده از اين نسبت، فاصله بين هرنقطه از سطح زمين را با كانون زمين لرزه محاسبه كنند. كانون زلزله مكاني است كه امواج زمين لرزه از آنها شروع شده اند. براي تشخيص كانون زلزله از ابزاري استفاده مي شود كه زلزله نگار ناميده مي شود. زلزله نگار دستگاهي است كه امواج مختلف را ثبت مي كند. براي يافتن فاصله بين زلزله نگار و كانون زلزله، دانستن زمان رسيدن اين امواج نيز ضروري است. با در اختيار داشتن اين اطلاعات، اختلاف زماني بين رسيدن اين امواج محاسبه شده و سپس نمودار ويژه اي رسم مي شود كه در آن فاصله اي را كه موج مي تواند طي مدت اختلاف زماني محاسبه شده طي كند، به دست مي آيد.

اگر اطلاعاتي از اين دست را از سه يا چند نقطه مختلف به دست آوريم، مي توان مكان كانون زلزله را به دست آورد. براي اين كار كافي است كه كره اي فرضي حول هر يك از زلزله نگار ها رسم كرد كه در آن مكان اندازه گيري به عنوان مركز كره و فاصله محاسبه شده تا كانون زلزله به عنوان شعاع كره در نظر گرفته مي شود. پس سطح كره مورد نظر نشان دهنده تمام نقاطي است كه از زلزله نگار به اندازه مورد نظر فاصله دارد. بنابراين كانون زلزله مورد نظر بايد در جايي در سطح اين كره قرار داشته باشد. اگر دو كره را بر اساس اطلاعات به دست آمده از دو زلزله نگار مختلف رسم كنيد، از تقاطع دو كره يك دايره به دست مي آيد. از آنجايي كه كانون زلزله بايد در سطح هر دو كره قرار گرفته باشد، محيط دايره اي كه از تقاطع دو كره به دست مي آيد، نشان دهنده تمام كانون هاي ممكن براي زلزله مورد نظر است.

از تقاطع كره سوم با اين دايره فقط دو نقطه حاصل مي شود كه نشان دهنده كانون هاي محتمل براي زلزله است. از اين دو نقطه يكي در سطح زمين قرار دارد و ديگري در هوا، با توجه به آنكه كانون زلزله هميشه در سطح زمين قرار دارد، نقطه موجود در هوا كنار گذاشته شده و نقطه موجود در سطح زمين نشان دهنده مكان واقعي كانون زلزله است.

درجه بندي دامنه و شدت زلزله :

در هنگام وقوع زلزله بارها با كلمه مقياس ريشتر مواجه مي شويم. شايد كلمه مقياس مركالي هم به گوشتان رسيده باشد هرچند كه كمتر مورد استفاده قرار مي گيرد. اين دو مقياس قدرت يك زلزله را از دو جنبه مختلف بيان كنند.

از مقياس ريشتر براي بيان بزرگي يك زمين لرزه يعني مقدار انرژي آزاد شده طي يك زمين لرزه استفاده مي شود. اطلاعات مورد نياز براي محاسبه بزرگي زمين لرزه را از لرزه نگار به دست مي آورند. مقياس ريشتر لگاريتمي است يعني افزايش يك واحد در مقياس ريشتر نشان دهنده افزايش ده واحدي در دامنه موج است. به عبارت ديگر دامنه موج در زلزله 6 ريشتري ده برابر دامنه موج زلزله 5 ريشتري است و دامنه موج 7 ريشتر 100 برابر زلزله 5 ريشتري است. مقدار انرژي آزاد شده در زلزله 6 ريشتري 7/31 برابر زلزله 5 ريشتري است.

بزرگترين زلزله ثبت شده 5/9 ريشتر شدت داشت، هرچند كه مطمئناً زلزله هاي شديدتري در تاريخ طولاني زمين روي داده است. عمده زلزله هايي كه روي مي دهد كمتر از 3 ريشتر قدرت دارند. زمين لرزه هايي كه كمتر از ? ريشتر شدت داشته باشند، نمي توانند ويراني هاي چنداني به بار آورند. زلزله هايي كه 7 ريشتر يا بيشتر قدرت داشته باشند، زلزله هاي شديدي محسوب مي شوند.مقياس ريشتر فقط يكي از عواملي است كه تبعات يك زلزله را بيان مي كند. قدرت تخريبي يك زلزله علاوه بر قدرت آن به ساختار زمين در منطقه مورد نظر و طراحي و مكان سازه هاي ساخت بشر بستگي دارد. ميزان ويراني هاي به بار آمده را معمولاً با مقياس مركالي بيان مي كنند.دانشمندان مي توانند درجه مقياس ريشتر را درست پس از زمين لرزه و زماني كه امكان مقايسه اطلاعات از ايستگاه هاي مختلف زلزله نگاري به وجود آمده، معين كنند. اما درجه مركالي را نمي توان به اين سرعت مشخص كرد و لازم است كه محققان زماني كافي براي بررسي اتفاقاتي كه حين زمين لرزه روي داده است، در اختيار داشته باشند. هنگامي كه تصور دقيقي از ميزان خسارت هاي وارده به عمل آمد، مي توان درجه مركالي مناسب را تخمين زد.

مقابله با زمين لرزه :

طي پنجاه سال اخير اطلاعات زيادي در مورد زلزله كسب كرده و فرآيند وقوع آن را بهتر از پيش درك مي كنيم، اما هنوز هم براي مقابله با آن كاري نمي توانيم انجام دهيم. زمين لرزه ها توسط فرآيندهاي بنيادين و قدرتمند زمين شناختي كه خارج از حيطه كنترل ما هستند، به وجود مي آيند. اين فرآيندها نسبتاً غير قابل پيش بيني است، بنابراين در حال حاضر اين امكان وجود ندارد كه به مردم گفت دقيقاً چه وقت زلزله روي مي دهد. اين امواج زلزله اي ثبت شده، مي تواند به ما اطلاع دهد كه ارتعاش هاي بسيار قويتري در راه است، اما اين اطلاعات مي تواند فقط چند دقيقه پيش از وقوع زلزله به ما اخطار دهد. دانشمندان مي توانند برپايه حركت هاي صفحه ها در زمين و موقعيت منطقه هاي گسل، پيش بيني كنند كه در كدام مناطق احتمال وقوع زلزله زياد است. همچنين با تحقيق در تاريخ زمين لرزه هاي روي داده در منطقه مورد نظر، زمان احتمالي وقوع زلزله را پيش بيني كنند. با اين همه اين پيش بيني ها معمولاً بسيار ضعيف هستند. اما پيش بيني دانشمندان در مورد پس لرزه ها دقيق تر است. پس لرزه ها، لرزه هايي است كه پس از زلزله اوليه روي مي دهد. اين پيش بيني ها براساس تحقيق هاي بسيار وسيعي كه در مورد الگوهاي پس لرزه ها انجام شده است، صورت مي گيرد.زلزله شناسان در اين مورد كه چگونه زمين لرزه هايي كه از يك گسل شروع شده اند، مي توانند زلزله هاي ديگري را در گسل هاي متصل به يكديگر به وجود آورند، پيش بيني هاي دقيقي انجام مي دهند.

زمينه ديگر تحقيق ارتباط بين بارهاي الكتريكي و مغناطيسي در صخره ها و زمين لرزه است. بعضي از دانشمندان بر اين عقيده اند كه اين ميدان الكترومغناطيسي پيش از زمين لرزه تغيير مي كند. علاوه بر اين زلزله شناسان خروج گاز از زمين و تغيير شكل زمين را به عنوان علائم اخطار دهنده زمين لرزه مي شناسند. با اين همه در بسياري از موارد نمي توان زمين لرزه را با دقت كافي پيش بيني كرد.

پس براي مقابله با زمين لرزه چه كاري مي توان انجام داد؟ عمده پيشرفت هايي كه طي 50 سال گذشته حاصل شده است به آمادگي براي زلزله و مخصوصاً حيطه مهندسي عمران مربوط مي شود. طي چند دهه اخير استانداردهايي براي ساخت ساختمان ها در نظر گرفته شده است تا مقاومت آنها در برابر نيروي امواج زمين لرزه افزايش يابد. از استانداردهاي جديد مي توان به تقويت مصالح اشاره كرد. طراحي بناها به شيوه اي كه از انعطاف پذيري لازم براي جذب ارتعاش ها برخوردار باشند بدون آنكه تخريب شوند،يكي ديگر از اين روش هاست. طراحي ساختمان ها به شيوه اي كه بتوانند اين ضربه ها را بگيرند، مخصوصاً در مناطقي كه زلزله خيز هستند، از اهميت بسياري برخوردار است.يكي ديگر از مولفه هاي آمادگي، آموزش مردم است. امروزه بسياري از سامان هاي دولتي در اغلب كشورها دفترچه هاي راهنمايي منتشر مي كنند كه در آن چگونگي وقوع زلزله، راهنمايي هايي در مورد حفاظت خانه در برابر زلزله هاي احتمالي و فعاليت هايي كه در زمان وقوع زلزله بايد انجام داد، گردآوري شده است