Ejercicios: Origen de un sismo y ondas sísmicas

Define con tus palabras los conceptos de hipocentro y de epicentro de un sismo. Indica además cuál de los dos está en la superficie terrestre y cuál en el interior de la Tierra.

Las ondas sísmicas se clasifican en primarias (P), secundarias (S) y superficiales. Escribe, para cada tipo, si en la propagación las partículas del medio vibran en la misma dirección en que avanza la onda o perpendicularmente a ella.

Un sismógrafo registra un sismo y una escala entrega un número. Explica la diferencia entre magnitud e intensidad de un sismo, indicando qué mide cada una y con qué instrumento o criterio se determina.

Después de un sismo en la zona central de Chile, en Valparaíso las personas sintieron un movimiento fuerte y cayeron objetos de los estantes, mientras que en Santiago el movimiento fue moderado y casi no cayeron objetos. El sismo fue uno solo.

1. a) ¿Cuántos valores de magnitud tiene este sismo? Justifica.
2. b) ¿Por qué la intensidad fue distinta en las dos ciudades?

Una estación sismológica registra las ondas P a una velocidad de $8$ km/s y las ondas S a $4{,}5$ km/s, ambas en el mismo tramo de roca. El epicentro está a $360$ km de la estación y supón que ambas ondas recorren esa distancia en línea recta.

1. a) Calcula el tiempo que tarda en llegar cada tipo de onda.
2. b) ¿Cuántos segundos después de la onda P llega la onda S? Redondea a un decimal.

En la escala de magnitud de momento, un aumento de una unidad equivale a que la energía liberada es unas $32$ veces mayor. Un sismo tuvo magnitud $6{,}0$ y otro, en la zona norte, magnitud $8{,}0$.

1. a) ¿Cuántas unidades de magnitud los separan?
2. b) Estima cuántas veces mayor es la energía liberada por el segundo sismo, expresando el resultado como producto de factores iguales.
3. c) Explica por qué no basta con decir que "es un poco más grande" al comparar magnitudes.

Tres estaciones sismológicas, ubicadas en La Serena, Santiago y Concepción, registraron el mismo sismo. En cada una se midió la diferencia de tiempo entre la llegada de la onda P y la de la onda S: en La Serena fue de $20$ s, en Santiago de $35$ s y en Concepción de $50$ s.

1. a) ¿Qué estación estaba más cerca del epicentro? Justifica con el modelo ondulatorio, considerando que P viaja más rápido que S.
2. b) Explica por qué con los datos de una sola estación se conoce la distancia al epicentro, pero no su ubicación exacta, y qué aportan las otras dos estaciones.

Un sismógrafo registra tres grupos de señales: primero un temblor pequeño y rápido, después uno de mayor amplitud, y al final uno de gran amplitud y más lento, que es el que produce los mayores daños en superficie.

1. a) Asocia cada grupo de señales con un tipo de onda sísmica y justifica con la velocidad y el tipo de vibración.
2. b) Un ingeniero afirma: "Si un edificio resiste la onda P, resiste el sismo completo". Argumenta por qué esta afirmación es incorrecta.
3. c) Explica qué ocurre con la amplitud registrada si la estación se aleja del epicentro, y relaciónalo con la energía de la onda.