ΦΤΙΑΞΕ ΤΟ ΔΙΚΟ ΣΟΥ ΣΕΙΣΜΟΓΡΑΦΟ

Απόσπασμα από άρθρο που δημοσίευσε ο Βεργωτής συγγραφέας, μετά από το καταστροφικό σεισμό της 23 Ιανουαρίου 1867 στην Κεφαλονιά «Εργάζεσαι εις την οικία σου ησύχως, και ιδού εξαίφνης ο εχθρός απολαύεις του δώρου του ύπνου, και ιδού εν τω μέσω της νυκτός, ο πόλεμος, απρομήνυτος ο εχθρός, ακήρυχτος ο πόλεμος και ο εχθρός και ο πόλεμος, δυσαπόκρουστοι, ακαταμάχητοι, φρικαλέοι. Η γη, ήτις σου επροσέφερε τροφήν και οπώρας, βόγκει και ταράσσεται η στέγη υπό την οποίαν εγεννήθης, σαλεύει και σε απειλεί, το άσυλον εκείνο, εις το οποίον εύρισκες ησυχίαν και ειρήνην δεν σε δέχεται πλέον. Τρέχεις ως καταδιωκόμενος, και δεν έχεις τον βοηθούντα, διότι όλοι είναι καταδιωκόμενοι, δεν ευρίσκεις καταφυγήν, διότι όλοι κλονίζονται, αποσπώνται,καταρρέουν. Και ίσως,αν διασωθής, εντός τινών δευτερολέπτων ίδης το καταπληκτικότερον των θεαμάτων, πόλιν καταστραφείσαν και ερημωθείσαν και, αν εγκαταλείψης την καταστραφείσαν πατρίδα σου, άπατρις και πλάνης θα ονομάζεσαι εις την ξένην γην»

-ΟΙ ΧΤΥΠΟΙ ΤΗΣ ΚΑΡΔΙΑΣ ΤΟΥ ΕΓΚΕΛΑΔΟΥ Τι είναι σεισμός; Το τράνταγμα, η κίνηση του εδάφους που οφείλεται στη θραύση των πετρωμάτων, το στιγμιαίο αποτέλεσμα της μακροχρόνιας διαδικασίας συσσώρευσης δυναμικής ενέργειας σε καταπονούμενες περιοχές της λιθόσφαιρας. –Ένα φυσικό φαινόμενο που μπορεί να προκαλέσει πολλές απώλειες τόσο σε ανθρώπινο δυναμικό , όσο σε υλικά αγαθά. -Ο ΧΟΡΟΣ ΤΗΣ ΓΗΣ -ΟΙ ΧΤΥΠΟΙ ΤΗΣ ΚΑΡΔΙΑΣ ΤΟΥ ΕΓΚΕΛΑΔΟΥ

Τρόπος δημιουργίας σεισμών Περιγραφή της δομής του εσωτερικού της γης Πυρήνας (εσωτερικός-εξωτερικός) Μανδύας Φλοιός Το επάνω μέρος του Μανδύα ενώνεται με τον Φλοιό και δημιουργούν την λιθόσφαιρα η οποία είναι σπασμένη σε πλάκες, τις λιθοσφαιρικές πλάκες.

Κίνηση λιθοσφαιρικών πλακών Οι λιθοσφαιρικές πλάκες <<πλέουν>> στο παχύρευστο υλικό της ασθενόσφαιρας, που βρίσκεται κάτω από αυτές. Κινούνται εξαιτίας των δυνάμεων που ασκούνται στον πυθμένα τους από τα θερμικά ρεύματα μεταφοράς, τα οποία δημιουργούνται στον ασθενοσφαιρικό μανδύα.

Είδη κινήσεων λιθοσφαιρικών πλακών Οι λιθοσφαιρικές πλάκες Συγκλίνουν Αποκλίνουν Κινούνται η μία παράλληλα-εφαπτομενικά σε σχέση με την άλλη.

Πως παράγεται ο σεισμός Π.Χ όταν οι λιθοσφαιρικές πλάκες συγκλίνουν και η μια βυθίζεται κάτω από την άλλη, ασκούνται δυνάμεις παραμόρφωσης και συσσωρεύεται δυναμική ενέργεια στα πετρώματα κοντά στην περιοχή των λιθοσφαιρικών πλακών. Όταν οι δυνάμεις παραμόρφωσης υπερβούν το όριο αντοχής του λιθοσφαιρικού υλικού, επέρχεται θραύση (σεισμικό ρήγμα). Με τη θραύση απελευθερώνεται η συσσωρευμένη δυναμική ενέργεια των πετρωμάτων και μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια ταλάντωσης των υλικών σημείων της επιφάνειας του ρήγματος, που ταξιδεύει στο έδαφος με τη μορφή κυμάτων – ο σεισμός.

Σεισμικά κύματα Όταν γίνονται αλλαγές στον όγκο και στο σχήμα των πετρωμάτων, παράγονται δυο είδη κυμάτων που χαρακτηρίζονται ως κύματα χώρου. Τα κύματα χώρου χωρίζονται σε επιμήκη και εγκάρσια. Τα επιμήκη (Ρ) διαδίδονται παράλληλα στη διεύθυνση της σεισμικής κίνησης και δημιουργούν πυκνώματα και αραιώματα σαν τα ηχητικά κύματα. Τα εγκάρσια (S) κατά τη διάδοσή τους, τα υλικά σημεία του εδάφους ταλαντώνονται κάθετα προς τη διεύθυνση διάδοσης του κύματος και προκαλούν έντονη κίνηση του εδάφους.

Η ταχύτητά των επιμηκών είναι μεγαλύτερη από των εγκάρσιων, γι’ αυτό και καταγράφονται πρώτα στους σεισμογράφους. Τα εγκάρσια έχουν μεγαλύτερο πλάτος από τα άλλα κύματα και δημιουργούν μεγαλύτερες καταστροφές από κάθε άλλο σεισμικό κύμα. Επιπλέον δεν διαδίδονται στα ρευστά σώματα.

Επιφανειακά κύματα Τα κύματα χώρου δημιουργούν κι άλλα κύματα κατά τη διάδοσή τους, τα επιφανειακά, τα οποία διακρίνονται σε διάφορα είδη όπως τα Love (L) και Rayleigh (R) κ.α. Ακολουθούν συγκεκριμένα στρώματα στην επιφάνεια της γης και δεν διαδίδονται προς όλες τις κατευθύνσεις.

Πώς καταγράφονται τα σεισμικά κύματα; Τα κύματα που παράγονται στην εστία του σεισμού και μεταφέρουν την ενέργεια που είχε συσσωρευτεί στο πέτρωμα πριν το σεισμό, ταξιδεύουν σε μεγάλες αποστάσεις μέσα στη Γη. Τα κύματα αυτά, όταν συναντήσουν στην πορεία τους όργανα αναγραφής σεισμικών κυμάτων, αποτυπώνουν τη μετατόπιση που προκαλούν στα υλικά σημεία του εδάφους.

Όργανα καταγραφής Τα όργανα αναγραφής των σεισμικών κυμάτων είναι κατά σειρά ιστορικής εξέλιξης και επιστημονικής αξίας τα σεισμοσκόπια, οι σεισμογράφοι και τα σεισμόμετρα Τα σεισμοσκόπια είναι όργανα που απλώς γράφουν τη γένεση ενός σεισμού ή αποτυπώνουν το σεισμό πάνω σε ακίνητη αιθαλωμένη πλάκα. Οι σεισμογράφοι είναι όργανα που πετυχαίνουν αυτόματα, αλλά όχι πιστά την αναγραφή της σεισμικής κίνησης. Η αναγραφή αυτή ονομάζεται σεισμογράφημα.

Ποιες πληροφορίες μας δίνουν; Όταν γνωρίζουμε τα φυσικά μεγέθη που αφορούν τη σεισμική κίνηση μπορούμε να καθορίσουμε διάφορες παραμέτρους της σεισμικής εστίας. Οι πιο βασικές από τις παραμέτρους αυτές είναι ο χρόνος γένεσης ενός σεισμού, οι γεωγραφικές συντεταγμένες του επικέντρου, το εστιακό βάθος και το μέγεθός του.

Ποια είναι η χρησιμότητα μελέτης των σεισμών ; Δίνει χρήσιμες πληροφορίες στους μηχανικούς για την κατασκευή αντισεισμικών κτιρίων και για την εύρεση του μητρικού πετρώματος και τη μελέτη του εδάφους θεμελίωσης μεγάλων τεχνικών έργων. Βοηθάει στην ανίχνευση κοιτασμάτων πετρελαίου. Από τη γεωγραφική και κατακόρυφη κατανομή των σεισμικών εστιών και το μηχανισμό γένεσης των σεισμών, βρίσκουμε τα όρια των λιθοσφαιρικών πλακών και μελετάμε την εξέλιξη της Γης.

Σεισμική Δραστηριότητα στον Ελλαδικό Χώρο Η Ελλάδα αποτελεί μια από τις χώρες με την πιο έντονη σεισμικότητα. Λόγω της σύγκλισης της Αφρικανικής και Ευρασιατικής πλάκας στον ελλαδικό χώρο, που εξαιτίας της έχουν δημιουργηθεί το νησιωτικό (Κύθηρα, Κρήτη, Κάρπαθος και Ρόδος) και το ηφαιστειακό τόξο (Μήλος, Σαντορίνη, Κως και Νίσυρος), η Ελλάδα υποφέρει από πολλαπλούς σεισμούς καθημερινά. Ένας χαρακτηριστικός καταστροφικός σεισμός έγινε στην Αθήνα στις 9 Σεπτεμβρίου 1999.

Σεισμός της Πάρνηθας Ένταση 5,9 στην κλίμακα Richter Συνολική διάρκεια : 15” 152 θάνατοι Υλικές ζημιές αξίας 3 δισεκατομμυρίων ευρώ

Πολιτική προστασία Οι σεισμοί είναι γνωστό ότι εκδηλώνονται συνήθως ξαφνικά, χωρίς προειδοποίηση. Αφού λοιπόν μέχρι σήμερα δεν έχει επιτευχθεί η άμεση πρόγνωση σεισμών πρέπει η πολιτεία να επιβάλλει μέτρα προστασίας: Προσεισμικά μέτρα προστασίας σε ατομικό και οικογενειακό επίπεδο. Έλεγχος κτιρίου(στατική επάρκεια κτιρίου και εφαρμογή κώδικα αντισεισμικού κανονισμού) Εξάσκηση όλων των μελών της οικογένειας Οργάνωση οικογενειακού σχεδίου σε περίπτωση σεισμού Κατάρτιση - Γνώση – Ενημέρωση Μέτρα Προστασίας κατά τη Διάρκεια του Σεισμού Μέτρα προστασίας μετά το σεισμό.

Σεισμός και σχολείο Εκπαιδευτικοί και μαθητές πρέπει να είναι προετοιμασμένοι και ψύχραιμοι, να γνωρίζουν τι πρέπει να κάνουν πριν, κατά τη διάρκεια και αμέσως μετά το σεισμό: Στατική επάρκεια του σχολικού κτιρίου Σύνταξη σχεδίου έκτακτης ανάγκης . Τακτοποίηση κατάλληλα των αντικειμένων για να επιτευχθεί η άρση της επικινδυνότητας. Ενημέρωση – εκπαίδευση μαθητών ( ασκήσεις ετοιμότητας κ.λ.π.).

Περιγραφή απλού σεισμογράφου Ένας απλός σεισμογράφος διαθέτει ένα εκκρεμές, που είναι συνδεδεμένο με το έδαφος. Μια μάζα (βαρίδι) κρέμεται από το εκκρεμές και συνδέεται με το άκρο της γραφίδας που δεν γράφει. Το άλλο άκρο της γραφίδας γράφει την κίνησή της, που οφείλεται στη σεισμική δόνηση, στην ταινία που είναι τυλιγμένη σε κύλινδρο, ο οποίος περιστρέφεται με σταθερή γωνιακή ταχύτητα.

Όταν το έδαφος δεν κινείται η γραφίδα γράφει στον κύλινδρο γραμμή, που έχει τη μορφή σπείρας (γραμμή ηρεμίας), ενώ όταν κινείται (γίνεται σεισμός), το άκρον της γραφίδας εκτελεί κίνηση κάθετη στη γραμμή ηρεμίας. Τα σεισμόμετρα είναι όργανα αναγραφής των σεισμικών κυμάτων με ακριβέστερο τρόπο απ’ ότι οι σεισμογράφοι, γιατί διαθέτουν συσκευή απόσβεσης της αιώρησης του εκκρεμούς. Η αναγραφή της σεισμικής κίνησης από τα σεισμόμετρα ονομάζεται σεισμόγραμμα

Υλικά Σεισμογράφου Προσπαθήσαμε και βρήκαμε υλικά που στους άλλους φαίνονταν «άχρηστα» και τα αντιστοιχίσαμε στα κομμάτια ενός σεισμογράφου. 1 Μεγάφωνο (woofer) Σωλήνες διέλευσης καλωδίων Βαρίδι που κατασκευάσαμε με τσιμέντο και κόλλα πλακιδίων (μάζας 410gr) Ελατήριο 50cm που κατασκευάσαμε από σύρμα Μεταλλικά στηρίγματα (τα οποία βρήκαμε από ένα άχρηστο δορυφορικό πιάτο) Καλώδιο mini jack σε RCA (για την σύνδεση του μεγαφώνου με την κάρτα ήχου του υπολογιστή) Λογισμικό καταγραφής ήχου Audacity (το βρήκαμε δωρεάν στο internet)

Μεγάφωνο

Βαρίδι Σωλήνες

Καλώδιο mini jack σε RCA Ελατήριο

Κατασκευή Αφαιρέσαμε όλον τον χάρτινο κώνο του μεγαφώνου, καθώς και το κάλυμμα του πηνίου του. Καλύψαμε το πηνίο του με ένα πλαστικό καπάκι από ένα βαζάκι, για να μπορέσουμε να έχουμε ομαλότερη καταγραφή της κίνησης του βαριδίου από το πηνίο, χωρίς να το καταστρέψουμε Κατασκευάσαμε ένα αυτοσχέδιο βαρίδι, χρησιμοποιώντας σαν καλούπι ένα χάρτινο κύπελλο καφέ. Φτιάξαμε ένα μίγμα τσιμέντου και κόλλας πλακιδίων και πριν στεγνώσει το μίγμα μέσα στο καλούπι, καρφώσαμε έναν γάντζο, ώστε το βαρίδι να μπορεί να αναρτηθεί από το ελατήριο.

Κατασκευή ελατηρίου: Σε έναν σωλήνα τυλίξαμε σύρμα, ώστε να φτιάξουμε ένα ελατήριο μήκους 50cm Πάνω στο «γυμνό» μεγάφωνο, προσαρμόσαμε έναν σωλήνα (μέσα από τον οποίο χώραγε να περάσει το ελατήριο που κατασκευάσαμε) χρησιμοποιώντας τα μεταλλικά στηρίγματα. Στην κορυφή του κάναμε μια τρύπα, για να μπορέσουμε με την χρήση ενός καρφιού να στηρίξουμε το ελατήριο. Περάσαμε το ελατήριο μέσα από τον σωλήνα και στο άκρο του αναρτήσαμε το βαρίδι. Στους ακροδέκτες του μεγαφώνου (+,-) κολλήσαμε το καλώδιο mini jack σε RCA κόβοντας τα RCA βύσματα. Έτσι το ρεύμα που παράγεται από την κίνηση του πηνίου του μεγαφώνου μεταφέρεται μέσω της κάρτας ήχου του υπολογιστή και καταγράφεται από το λογισμικό που χρησιμοποιήσαμε

Λειτουργία του σεισμογράφου μας Συνδέουμε το βύσμα mini jack στην είσοδο τη κάρτας ήχου του υπολογιστή μας. Ανοίγουμε το λογισμικό Audacity που έχουμε ήδη εγκαταστήσει στον υπολογιστή μας. Ενεργοποιούμε την ηχογράφηση και ρυθμίζουμε την ευαισθησία της εισόδου, έτσι ώστε να βλέπουμε την κυματομορφή που ηχογραφούμε. Κάναμε δοκιμές ακουμπώντας ελαφρά το μεγάφωνο και έτσι είδαμε ότι καταγράφεται η παραμικρή δόνηση. Προφανώς θα ήταν πιο πιστή η καταγραφή των δονήσεων της γης αν είχαμε πακτώσει την κατασκευή μας στο έδαφος. Έτσι λοιπόν με το σύστημά που κατασκευάσαμε έχουμε την δυνατότητα  να καταγράψουμε τις δονήσεις που έρχονται από το έδαφος. Αν είχαμε την δυνατότητα μακροχρόνιων δοκιμών και συγκρίσεων με δεδομένα από σεισμογράφους που υπάρχουν ήδη εγκατεστημένοι, θα μπορούσαμε να ρυθμίσουμε την ευαισθησία του συστήματός μας, ώστε να μην είχαμε μεγάλα σφάλματα και καταγραφή «ψευδοσεισμών».

ΟΜΑΔΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΩΝ ΤΟΥ 5ΟΥ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΗΡΑΚΛΕΙΟΥ ΑΤΤΙΚΗΣ: Μαρία Σιούτα Αθηνά Σκούρα Γιώργος Σταμάτης Σπύρος Στέφας Μαρία Σωτηροπούλου Μιχάλης Τσιγαριδάκης ΥΠΕΥΘΥΝΗ ΚΑΘΗΤΡΙΑ: Προκοπίου Σωτηρία - Γεωλόγος

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Παπαζάχος Βασίλης, Εισαγωγή στην Σεισμολογία,(1989).Θεσσαλονίκη: Εκδόσεις Ζήτη ΟΑΣΠ, Η γνώση είναι προστασία,(1999).Αθήνα