حل درس الزلازل علوم ثالث متوسط ف1

يحتوي هذا الموضوع على:

حل درس الزلازل علوم  ثالث متوسط ف1


1- اشرح مايحدث للصخور عند تجاوز حد المرونة ؟  
 جـ1: عندما تتجاوز الصخور حد المرونة تبدأ بالإنحناء  أو تنكسر.
2- حدد اي نوع من الموجات الزلزالية تسبب معظم الدمار عند حدوث الزلزال؟
جـ2: الموجات السطحية هي التي تسبب  معظم التدمير.
3-  طبق كيف تصبح المباني آمنة من الزلازل؟
جـ3: إضافة ماص الصدمات للمبانى وتقويتها لتصبح أكثر أمانا اضافة الى وضع الاغراض الثقيلة في رفوف قريبة من الارض واضافة أنظمة اغلاق تلقائي للغاز عند حدوث هزات زلزالية .
4-  لخص كيف تستخدم الموجات الزلزالية في تحديد موقع الزلزال؟
جـ4: يتم الاعتماد على الاختلاف فى السرعة ما بين موجات الأولية والثانوية لتحديد المسافة عن الموقع السطحى للزلزال، وتستخدم بيانات ثلاث محطات رصد زلزالى على الأقل لتحديد موقع المركز السطحى للزلزال.
5-  اشرح كيف يمكن تصنيف زلزال بقوة 8 على مقياس رختر بأنه زلزال ذو شدة قليلة على مقياس ميركالي؟
 جـ5: الشدة هى مقياس للتدمير . فإذا حدثت الزلازل بعيداً عن المناطق المأهولة، أو كانت المبانى مقاومة للزلازل الكبيرة، فإن الدمار والشدة يكونان أقل.
تطبيق المهارات :
 6- كون جدولاً وإستخدمه ، استخدم الجدول 1 للبحث في الزلزال الذي حدث في اندونيسيا سنة 2000م ، والزلزال الذي حدث في وولومباريتا في كاليفورنيا 1989م ، والزلزال الذي حدث في ايران سنة 1990 ، وسبب الفروق الكبيرة بين أعداد الضحايا . 
جـ6 : 
- المباني في كاليفورنيا مقاومة للزلازل في إندونيسيا وايران ينقصها التدعيم ، وأكثر قابلية للانهيار مما أدى لقتل المزيد من الضحايا .


للفائدة : 
أسباب الزلازل : 
لعلك حاولت يوما ثني غصن شجرة جاف أو كسره، فإذا ثنيته بلطف وببطء فسوف تلاحظ أن شكله قد تغير، ثم يعود إلى شكله الأصلي عند إفلاته. أما إذا استمررت في ثنيه فسوف ينكسر عند حد معين، كما في الشكل ،١وستشعر باهتزازات في الغصن.
الأرتداد المرن : 
على الرغم من صلابة الصخور إلا أنه عندما تؤثر قوة السحب أو الدفع فيها فإن النتيجة تكون مماثلة لما يحدث لغصن الشجرة عند ثنيه. فعندما تتعرض الصخور بمشيئة الله وقدرته لقوة كافية يتغير شكلها، كما أنها قد تنكسر، ثم تعود حواف الأجزاء المكسورة سريع ُإلى مكانها الأصلي، وتسمى هذهّ العملية الارتداد المرن. وتتغير أشكال الصخور عادة أو تتشوه ببطء خلال فتراتزمنية طويلة. فمع تعر ض الصخور للإجهادات تتراكم طاقة داخلها، ثم تتحرر هذه الطاقة فجأة نتيجة تكسر الصخور وتحركها. وتؤدي هذه التكسرات والحركات إلى حدوث اهتزازات تنتقل خلال الصخر أو أي مادة في الأرض. وإذا كانت هذه الاهتزازات كبيرة لدرجة كافية فسوف نحس بها على هيئة زلزال .
أنواع الصدوع : 
يقول الله عز وجل:" والارض ذات الصدع "  الطارق أقسم الله تعالى في هذه الآيات بالأرض، وبهذه الظاهرة الجيولوجية العظيمة،
وأرشدنا تبارك وتعالى إلى بعض الأسرار الخفية في خلقه، ومنها الصدع. عندما يكسر مقطع من الصخر تتحرك الصخور التي على جانبي الكسر نتيجةُ  الارتداد المرن، وي ّ سمى الكسر الذي تتحرك على امتداده الصخور وتنزلق صدعا. وهناك العديد من أنواع الصدوع؛ بحسب كيفية تأثير القوة في الصخر.
يحدث الصدع العادي بسبب قوى الشد الموثرة على جانبي مستوى الصدع حيث تتحرك الصخور التي تقع فوق مستوى الصدع المائل إلى أسفل نسبة إلى الصخور التي تقع أسفل مستوى الصدع. الشكل 2أ. بينما يحدث الصدع العكسي بسبب قوى الضغط المؤثرة على جانبي مستوى الصدع حيث تحرك الصخور التي تقع فوق مستوى الصدع المائل إلى الأعلى نسبة إلى الصخور التي تقع أسفل منه انظر الشكل ب. أما الصخور التي تتعر ّ ض لقوى قص  كما في الشكل فقد تنكسر ويتكو ن صدع إنزلاقي (جانبي) تتحرك فيه
الصخور على جانبيه بعضها بجانب بعض في اتجاهين متعاكسين بفعل قوى القص. من أين تأتي القوى التي تؤدي إلى تشويه الصخور أو كسرها؟ لماذا تتشكل  الصدوع؟ ولماذا تتكون الزلازل في أماكن محددة ؟ وكيف تنتج القوى داخل الأرض؟ من خلال دراستك لهذا الفصل، ستدرك أن القوى الداخلية في باطن الأرض هي المسؤولة عن الحركة النسبية للصفائح الأرضية، والمسؤولة أيضا عن حركة بعض أجزاء القشرة الأرضية فوق الستار. 
ما الموجات :  
لعلك تذكر آخر مرة ناديت فيها زميلك بصوت عال. لقد تولدت الموجات الصوتية من اهتزاز الحبال الصوتية التي في حنجرتك، ثم انتقلت هذه الموجات إلى زميلك عبر الهواء. وبصورة مماثلة تنتقل الموجات التي تصدر عن الزلازل عبر مواد الأرض وعلى سطحها، وتسمى الموجات الزلزالية.
بؤرة الزلزال ومركزه السطحي : 
 تؤدي الحركة على طول الصدع إلى تحرير الطاقة الكامنة في الصخر. فعند تعرض الصخر للثني تتراكم الطاقة الكامنة فيه،  وعندما تحرر هذه الطاقة تخرج من الصدع في صورة موجات زلزالية. وتسمى النقطة داخل الأرض التي تبدأ الحركة عندها وتتحرر الطاقة بؤرة الزلزال، كما في الشكل . ّ ٣أما النقطة التي على سطح الأرض الواقعة فوق بؤرة الزلزال مباشرة فتسمى المركز السطحي للزلزال .
الموجات الزلزالية تنتقل الموجات الزلزالية من بؤرة الزلزال، ثم تنتشر في جميع الاتجاهات بعيدا عنها. حيث تتحرك بعض هذه الموجات في باطن الأرض، بينما يتحرك بعضها الآخر على السطح. وتؤدي الموجات السطحية إلى حدوث معظم الدمار أثناء حدوث الزلزال.
تنتقل الموجات الأولية والثانوية في باطن الأرض. حيث تنتقل الموجات الأولية  والمعروفة باسم موجات ""P بأقصى سرعة داخل الصخر، مما يؤدي إلى تحرك جزيئات الصخر إلى الأمام والخلف، أي أنها تهتز في الاتجاه نفسه الذي تسير فيه الموجات. وتنتقل الموجات الثانوية - والمعروفة باسم موجات ""S - خلال المواد الصخرية، مما يؤدي إلى اهتزاز جزيئات الصخر بشكل عمودي
على اتجاه حركة الموجات. وقد تم التوصل من خلال دراسة هذه الموجات إلى معرفة الكثير عن باطن الأرض. أما الموجات السطحية فهي أطول الموجات الزلزالية، وأقل ّ ها سرعة، وهي المسببة لمعظم الدمار أثناء حدوث الزلزال، كما أن حركة الموجات السطحية معقدة؛ فبعض الموجات السطحية تتحرك على امتداد سطح الأرض بشكل يؤدي إلى تحريك الصخر والتربة حركة التفافية خلفية.
وعند مشاهدة حركتها على اليابسة نجدها مثل حركة موجات مياه البحر. وبعض الموجات السطحية تهتز من جانب إلى آخر أفقيا وبصورة موازية لسطح الأرض. وهذه الحركة يمكن أن تكون هي المسؤولة عن تدمير المنشآت والأبنية.
التعلم من الزلازل
افترض أنك خرجت مع زميلك من الصف باتجاه ساحة المدرسة، وكانت سرعتك ضعف سرعته، ماذا سيحدث للمسافة التي بينكما؟ بمرور الوقت وكلما استمريتما في السير ستزداد المسافة التي تفصلكما، وسوف تصل أنت أولا استخدم العلماء اختلاف سرعة الموجات الزلزالية واختلاف زمن الوصول في حساب البعد عن المركز السطحي للزلزال.
قياسات الزلزال : علماء الزلازل هم العلماء الذين يدرسون الزلازل والموجات الزلزالية، ويسمى الجهاز الذي يستعملونه للحصول على تسجيل للموجات الزلزالية من أماكن العالم كافة بجهاز راسم الهزة "السيزموجراف"، كما في الشكل .4
 يحوي أحد أنواع الأجهزة دولابا ثبتت عليه لفافة ورقية، داخل إطار ثابت. يعلق بندول (رقاص) بالإطار، ويثبت قلم في نهاية البندول، وعند استقبال الموجات الزلزالية في المحطة يهتز الدولاب والورقة، بينما يبقى البندول والقلم في مكانهما. يقوم القلم المثبت على البندول برسم تسجيل للاهتزازات على الورقة.ّإن طول الخط المسجل على الورقة يشير إلى الطاقة التي تحررت من الزلزال،
والتي تعبر عن قوة الزلزال .
موقع المركز السطحي  للزلزال يمكن حساب المسافة بينجهاز الرصد والمركز السطحي للزلزال عند تسجيل زمن وصول الموجات الزلزالية إلى محطة الرصد الزلزالي. فكلما زاد الفرق في زمن الوصول بين نوعي الموجات" Pو " Sكانت المسافة بين المركز
السطحي للزلزال ومحطة الرصد أكبر. ويمكن رؤية الفرق في زمن الوصول في الشكل .5ويستخدم العلماء هذه المعلومات في رسم
ُ دائرة حول محطة الرصد بنصف قطر يساوي بعد الزلزال عن محطة الرصد، ويكرر هذا بالنسبة لثلاث محطات رصد زلزالي على الأقل، كما في الشكل .٦وتحدد النقطة التي تلتقي عندها الدوائر الثلاث موقع المركز السطحي للزلزال. وتستخدم عادة بيانات من أكثر من ثلاث مراكز رصد لتحديد موقع المركز السطحي للزلزال.
مقدار قوة الزلازل
 يبين الجدول 1بعض الزلازل الكبرى وأماكن حدوثها وقوتها وأعداد ما خلفته من ضحايا. فمثلا في 20من سبتمبر عام 1999م ضرب زلزال كبير منطقة في تايوان، وخلف أكثر من 2400 قتيل و8700 جريح، وترك 100000شخص بلا مأوى. وقد يسبب الزلزال دمارافي أماكن تبعد مئات الكيلومترات عن مركزه السطحي، كما حدث في المكسيك عام 1985م؛ فلقد كان المركز السطحي للزلزال على بعد 400كم من المدينة، لكن حركة الرسوبيات الطرية أسفل المدينة  أدت إلى تدميرها.
مقياس رختر يعتمد مقياس رختر لقياس قوة الزلازل على قياسات سعة (أو ارتفاع) الموجة الزلزالية المسجلة على جهاز السيزموجراف. ويصف مقياس رختر مقدار الطاقة التي تتحرر من الزلزال؛ إذ يقابل كل ٍ زيادة  بمقدار درجة واحدة على مقياس رختر زيادة في سعة أكبر موجة زلزالية مسجلة على جهاز الرصد مقدارها 10مرات، كما أن زيادة درجة واحدة على مقياس رختر تعني مضاعفة طاقة الزلزال إلى 32ضعفا. فمثلا إذا حدث زلزال بدرجة 7.5على مقياس رختر فإنه يحرر طاقة أكبر 32مرة من الطاقة المتحررة من زلزال بدرجة ،6.5وتكون سعة الموجة أكبر 10مرات من سعة موجة الزلزال الذي درجته 6.5على مقياس رختر.
تدمير الزلزال توجد مقاييس وطرق أخرى لقياس الزلازل، ومنها مقياس ميركالي لقياس شدة الزلازل. وشدة الزلزال هي قياس لمقدار التدمير الجيولوجي  والبنائي الحادث في منطقة معينة بسبب الزلزال. وتتراوح الشدة بالأرقام الرومانية من رقم )1( Iإلى رقم .) ّ 12( XIIويعتمد مقدار الدمار على عدة عوامل، منها  قوة الزلزال، ونوعية صخور سطح الأرض، وتصاميم المباني، وبعد المنطقة المتضررة عن المركز السطحي للزلزال. فالزلزال الذي شدته Iيحس به قليل من الناس في الظروف العادية، بينما الزلزال
الذي شدته ) ّ 6( VIيحس به الجميع. أما زلزال بشدة ً XIIفيسبب تدميرا كبيرا في المباني وسطح الأرض.
التسونامي تحدث معظم الآثار التدميرية بفعل الموجات السطحية للزلازل؛ إذ تتصدع المباني أو تسقط، وتنخسف الجسور والطرق. من جهة أخرى يجب أن يحمي القاطنون بالقرب من الشواطئ أنفسهم من مخاطر أخرى؛ فعندما يحدث زلزال في قاع المحيط فإن الحركة المفاجئة تدفع المياه وتولد موجات مائية هائلة  تنتشر في جميع الاتجاهات بعيدا عن مصدرها آلاف الكيلومترات.
َ وعندما تكون هذه الموجات الزلزالية المائية التي تعرف بالتسونامي بعيدة عن الشاطئ فإن طاقتها تتبدد على مساحات البحر الواسعة، وأعماقه الكبيرة؛ إذ يكون ارتفاع الموجة في التسونامي أقل من متر في المياه العميقة، وقد تتجاوزها السفن دون أن تحس بها. وتصل سرعة موجات التسونامي في المحيطات المفتوحة إلى 950كم /ساعة، وعندما تقترب من الشاطئ فإنها تتباطأ ويزداد ارتفاعها بسبب احتكاكها بقاع البحر، مما يؤدي إلى تكون موجات تسونامي بارتفاع يصل إلى 30مترا. وقبل أن تضرب هذه الموجات الشاطئ يمكن أن تتحرك المياه فجأة نحو البحر وتنحسر عن الشاطئ. وهذه إشارة إلى خطر قريب، حيث ستضرب موجات التسونامي المنطقة قريب ّ ا. ويوضح الشكل ٧سلوك موجات التسونامي عند اقترابها من الشاطئ.
وأقرب مثال هو ما حدث في اليابان؛ فقد شهدت يوم الجمعة 2011/3/11م زلزالا قوته 8.9درجة على مقياس رختر، وهو الأعنف في تاريخ اليابان منذ 140عاما. وقد أدى إلى حدوث موجات تسونامي وصل ارتفاعها إلى 10أمتار اجتاحت مئات المنازل على الساحل الشمالي الشرقي لليابان. وخلف الزلزال وما تلاه من موجات تسونامي أضرارا جسيمة مدمرة، فكان هناك آلاف القتلى والجرحى والمفقودين. 
الزلازل ظاهرة متكررة في اليابان؛ حيث تعد أراضيها من أكثر مناطق العالم النشطة زلزاليا؛ إذ يحدث فيها حوالي %20 من زلازل العالم التي تزيد قوتها على 6 درجات على مقياس رختر .
السلامة من الزلازل
درست فيما سبق عن الآثار المدمرة التي تحدثها الزلازل، والمخاطر التي قد تنتج عنها. وهناك إجراءات وأساليب يمكن اتباعها للتقليل من هذه الآثار والمخاطر. ومن الأمور التي يجب اتباعها لحماية نفسك الاطلاع على التاريخ الزلزالي للمنطقة. فإذا كان قد حدثت زلازل في المنطقة سابقا فذلك يعني أن فرصة حدوثها مجددا ما زالت قائمة، ويجب أن تستعد لذلك.
 ابتعد أثناء حدوث الزلزال عن النوافذ أو أي شيء يمكن أن يتساقط عليك، وراقب كوابل الكهرباء التي على الأرض، التي قد تسبب اندلاع الحرائق، وكن حذرا من الحواف الحادة التي تنشأ عن المباني المنهارة.
هل بيتك آمن من الزلالزل : ما الذي يمكنك فعله لتجعل بيتك آمنا ضد الزلازل؟ تلاحظ في الشكل-٨أ ّ أن وضع الأجسام الثقيلة في
الرفوف المنخفضة لكي لا تسقط هو أحد الأفكار الصحيحة، ويجب  التأكد من أن الفرن الذي يعمل على الغاز آمن دائما، وذلك بوضع
حساسات الغاز المبينة في الشكل-٨ب والتي تقفل خطوط الغاز تلقائيا في حالة حدوث اهتزاز ناتج عن الزلزال.
المباني الآمنة زلزاليا :  يعد المبنى آمنا زلزاليا إذا كان قادرا على مقاومة الاهتزازات الناتجة عن معظم الزلازل. لذلك يقوم القاطنون في المناطق الزلزالية على تحسين طريقة بنائهم. وقد وضع الكثير من معاييرالبناء في الأماكن التي تكثر فيها الزلازل، وش يد العديد من المباني المرتفعة على دعائم مطاطية وفولاذية ضخمة تمكنها من الصمود في وجه الاهتزازات الناتجة عن الزلازل، كما تم استخدام أنابيب للمياه والغاز يمكن أن تنثني عند حدوث الزلزال، مما يمنع تكسرها ويقلل من خطر اندلاع الحرائق .
التنبوؤ بالزلازل  تخيل عدد الأشخاص الذين قد ي ُ نقذون إذا عرف موقع
زلزال ضخم وزمن حدوثه. إن ذلك يساعد الناس على إخلاء المباني؛ لأن معظم الإصابات تحدث بسبب سقوط الأسقف عليهم. ويحاول الباحثون التنبؤ بوقت حدوث الزلازل من خلال ملاحظة التغيرات التي تسبق حدوثها. ومن تلك التغيرات الحركة عند الصدوع، التي يمكن رصدها بأجهزة الليزر، والاختلاف في منسوب المياه الجوفية، وتغير الخصائص الكهربائية في بعض الصخور تحت قوى الإجهاد . 

عن الكاتب: author بسام حسين محمد 25 سنة مهتم بجمع البحوث العلمية وترجمتها وتلخيص وحل كتب المقررات المدرسية والجامعية بشكل دوري ومستمر

تابعني على جوجل بلس |

إشترك ليصلك جديد برامجنا وتطبيقاتنا


0 التعليقات:

إرسال تعليق