Esame Compl. Scienze Della Terra + Lab I Terremoti

5,565 views

Published on

Earthquake PowerPoint Presentation

Published in: Travel
0 Comments
2 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
5,565
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
56
Actions
Shares
0
Downloads
65
Comments
0
Likes
2
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Esame Compl. Scienze Della Terra + Lab I Terremoti

  1. 1. I TERREMOTI SILSIS – UNIPV A.A. 2007/08 Classe di concorso: A060 Rasero Andrea
  2. 2. CONTESTO DIDATTICO <ul><li>Liceo scientifico “Pierluigi Nervi” </li></ul><ul><li>Piazza Sant’Antonio </li></ul><ul><li>23017 Morbegno (SO) </li></ul><ul><li>Classe V B </li></ul><ul><li>(2 ore di Scienze per settimana) </li></ul>
  3. 3. CONCETTI STRUTTURANTI <ul><li>Terremoti </li></ul><ul><li>Faglie </li></ul><ul><li>Forze di compressione, distensione e taglio </li></ul><ul><li>Ipocentro di un sisma </li></ul><ul><li>Epicentro di un sisma </li></ul><ul><li>Onde sismiche longitudinali, trasversali e superficiali </li></ul><ul><li>Distribuzione degli epicentri sulla superficie terrestre </li></ul><ul><li>Piano di Benioff </li></ul><ul><li>Sismografi </li></ul><ul><li>Reti sismiche </li></ul><ul><li>Scala Richter </li></ul><ul><li>Scala Mercalli </li></ul>
  4. 4. MAPPA CONCETTUALE
  5. 5. PREREQUISITI <ul><li>Superficie terrestre e forma della Terra (geoide) </li></ul><ul><li>Minerali e rocce </li></ul><ul><li>Studio dell’interno della Terra: </li></ul><ul><li>suddivisione crosta, mantello, nucleo </li></ul><ul><li> e suddivisione litosfera, astenosfera, mesosfera </li></ul><ul><li>Pieghe e faglie e deformazione delle rocce </li></ul>
  6. 6. QUESTIONARIO DELLE RAPPRESENTAZIONI <ul><li>Cosa avviene sulla superficie terrestre in occasione di un terremoto? </li></ul><ul><li>Cos’è e come si propaga un’onda meccanica? </li></ul><ul><li>I terremoti possono verificarsi in qualsiasi punto della superficie terrestre? Esistono zone a maggior rischio sismico? </li></ul><ul><li>I terremoti possono avere gradi di intensità differenti? Oppure un terremoto è sempre così devastante da non essere misurabile? Motiva la risposta. </li></ul>
  7. 7. INDIVIDUAZIONE MISCONCEPTIONS <ul><li>Terremoti generati a livello della superficie terrestre (come se ipocentro ed epicentro coincidessero) </li></ul><ul><li>Mancata concezione della presenza di vari tipi di onde sismiche (longitudinali, trasversali e superficiali) </li></ul><ul><li>Terremoti casualmente distribuiti su tutta la superficie terrestre (NO regioni a maggior maggior rischio sismico) </li></ul><ul><li>Terremoti solamente in alcune regioni particolari della superficie terrestre (impossibili nelle altre zone) </li></ul><ul><li>Mancata valutazione dell’esistenza di vari gradi di intensità dei terremoti (  terremoto sempre disastroso) </li></ul>
  8. 8. OBIETTIVI <ul><li>Comprendere la natura e l’origine dei terremoti </li></ul><ul><li>Distinguere i vari tipi di onde sismiche (longitudinali, trasversali, superficiali) </li></ul><ul><li>Saper indicare sul planisfero le aree maggiormente soggette a terremoti </li></ul><ul><li>Conoscere la distribuzione degli ipocentri, tipica di alcune aree della Terra, su un piano di Benioff </li></ul><ul><li>Valutare l’esistenza dei vari gradi di intensità dei terremoti e conoscere le due scale di misura di riferimento (scala Mercalli e scala Richter) </li></ul>
  9. 9. STRATEGIE DIDATTICHE <ul><li>Utilizzo del libro di testo: </li></ul><ul><li>“ Corso di geografia generale”, Matteo Filippini e Luigi Bignami, Minerva Italica, Milano, 1995 </li></ul><ul><li>Esperienza con grossa molla di plastica colorata (direttamente in aula durante la prima lezione frontale) </li></ul><ul><li>Visita guidata su siti web: </li></ul><ul><li>www.wikipedia.org </li></ul><ul><li>www.gm.ingv.it (Ist. naz. geofisica e vulcanologia) </li></ul><ul><li>www.earthquake.it </li></ul><ul><li>www.astrogeo.va.it/sismi.htm (Centro geofisico prealpino) </li></ul>
  10. 10. ORIGINE DEI TERREMOTI <ul><li>L’esistenza dei terremoti è la testimonianza più diretta della presenza, all’interno della Terra, di forze immani capaci di frantumare e spostare spessori notevoli di roccia; quando questi eventi si verificano parte dell’energia che tale fenomeno ha prodotto viene liberata sotto forma di onde meccaniche che generano un terremoto . </li></ul><ul><li>A seconda della loro intensità, queste vibrazioni del terreno producono danni di diversa gravità. </li></ul>
  11. 11. RUOLO DELLE FAGLIE <ul><li>I terremoti sono sempre associati a grandi sistemi di fratture, denominati faglie ; le forze che generano e mantengono attive queste fratture nelle rocce dell’interno terrestre sono da mettere in relazione ai movimenti delle placche litosferiche (ved. Tettonica a zolle ). </li></ul><ul><li>Nel movimento delle placche litosferiche intervengono: </li></ul><ul><li>forze di compressione ; </li></ul><ul><li>forze di distensione ; </li></ul><ul><li>forze di taglio (più comuni). </li></ul>
  12. 12. AZIONE DELLE FORZE INTERNE <ul><li>Quando le forze che agiscono su un corpo roccioso hanno una debole intensità, le rocce si deformano senza rompersi (  comportamento plastico). </li></ul><ul><li>Quando tali forze superano un certo valore soglia, la roccia si frattura con un movimento più o meno ampio dei due blocchi di roccia (  comportamento rigido). </li></ul><ul><li>La probabilità che queste forze diano origine a delle faglie ed al loro movimento dipende da: </li></ul><ul><li>tipo di roccia presente; </li></ul><ul><li>profondità a cui la forza agisce. </li></ul>
  13. 13. IPOCENTRO ED EPICENTRO <ul><li>Quando la tensione a cui sono sottoposte le faglie supera un certo valore soglia, i blocchi rocciosi a ridosso della frattura si muovono l’uno rispetto all’altro e si generano delle onde sismiche . </li></ul><ul><li>Tali onde sismiche : </li></ul><ul><li>partono da un ipocentro , collocato al di sotto della superficie terrestre; </li></ul><ul><li>giungono sulla superficie terrestre a livello di un epicentro . </li></ul>
  14. 14. IPOCENTRO ED EPICENTRO
  15. 15. ONDE SISMICHE <ul><li>Le onde sismiche che si propagano all’interno delle rocce della crosta terrestre sono distinguibili in tre categorie. </li></ul><ul><li>1) Onde longitudinali (o Onde P = primarie): </li></ul><ul><li>generate da forze di compressione </li></ul><ul><li>2) Onde trasversali (o Onde S = secondarie): </li></ul><ul><li>generate da forze di taglio , velocità pari a metà di quella delle Onde P , NO trasmissione nei liquidi </li></ul><ul><li>3) Onde superficiali : </li></ul><ul><li>generate dalle interazioni fra Onde P ed Onde S , distinte in Onde di Love ed in Onde di Rayleigh </li></ul>
  16. 16. ONDE SISMICHE <ul><li>Sulla superficie terrestre, almeno teoricamente, dovrebbe essere avvertito l’arrivo per primo l’arrivo delle onde P (scosse sussultorie), poi l’arrivo delle onde S (scosse ondulatorie) ed infine l’arrivo delle onde superficiali (oscillazioni complesse). </li></ul><ul><li>Nella realtà, però, non tutto avviene in modo così lineare: </li></ul><ul><li>per il fatto che le onde P e le onde S vengono riflesse e rifratte molte volte dalle superfici di separazione delle rocce; </li></ul><ul><li>per il fatto che parte dell’energia di un tipo di onde è trasferita nell’altro generando nuovi treni di onde . </li></ul>
  17. 17. PROPAGAZIONE DELLE ONDE <ul><li>La modalità di propagazione dei vari tipi di onde sismiche può essere illustrata con un semplice esperimento , effettuabile in aula, che consiste nel trasmettere impulsi di compressione , distensione e taglio ad una </li></ul><ul><li> molla di plastica colorata. </li></ul><ul><li>Tale esperimento risulta: </li></ul><ul><li>economico; </li></ul><ul><li>poco dispendioso in termini di tempo; </li></ul><ul><li>mentalmente stimolante per gli alunni. </li></ul>
  18. 18. DISTRIBUZIONE DEGLI EPICENTRI <ul><li>Pur sottolineando che non esiste un’area della Terra sicura dal punto di vista sismico, va notato che la maggior parte dei terremoti si concentra in aree ben definite, che sono: </li></ul><ul><li>la cintura di fuoco circumpacifica  archi insulari del Pacifico occidentale + costa occidentale delle Americhe; </li></ul><ul><li>le dorsali medio-oceaniche; </li></ul><ul><li>il sistema alpino-himalayano. </li></ul><ul><li>In Europa paesi quali Grecia, Spagna, Portogallo ed Italia costituiscono aree frequentemente sottoposte a terremoti (ved. Friuli nel 1976, Irpinia nel 1980, Umbria nel 1997). </li></ul>
  19. 19. DISTRIBUZIONE DEGLI EPICENTRI
  20. 20. DISTRIBUZIONE DEGLI EPICENTRI Carta sismica italiana
  21. 21. PIANO DI BENIOFF <ul><li>In alcune aree, come sulla costa occidentale delle Americhe, si è notato che gli ipocentri dei terremoti si distribuiscono in modo che la loro profondità aumenta progressivamente andando dalla fossa oceanica verso la catena montuosa continentale o l’arco insulare. </li></ul><ul><li>È come se in queste aree gli ipocentri dei terremoti fossero posti lungo un piano che sprofonda all’interno della Terra fino ad una profondità massima di 700 Km. </li></ul><ul><li> Tale fenomeno è stato studiato dal sismologo americano Hugo Benioff e, quindi, questo piano inclinato è detto piano di Benioff . </li></ul>
  22. 22. PIANO DI BENIOFF
  23. 23. SISMOGRAFO <ul><li>Lo studio sistematico dei fenomeni sismici è stato possibile solamente con l’introduzione di strumenti fondamentali a questo scopo: i sismografi . </li></ul><ul><li>I sismografi sono utilizzati allo scopo di: </li></ul><ul><li>quantificare oggettivamente l’energia che viene liberata dai diversi sismi ; </li></ul><ul><li>localizzarne velocemente la posizione dell’ epicentro . </li></ul><ul><li>Un sismografo è costituito fondamentalmente da una massa sospesa in modo tale che le forze che producono le oscillazioni del suolo non vengano trasferite alla massa stessa. </li></ul>
  24. 24. SISMOGRAFO <ul><li>Quando il suolo si muove per opera di un terremoto , la massa rimane ferma ed il pennino fissato a tale massa registra su un rotolo di carta fissato al terreno le vibrazioni del terreno; il grafico ottenuto è detto sismogramma. </li></ul>
  25. 25. RETI SISMICHE <ul><li>In una stazione sismologica sono compresi almeno tre sismografi , uno per ciascuna delle tre direzioni fondamentali dello spazio. </li></ul><ul><li>Un passo fondamentale nel mondo della Sismologia è stato compiuto quando si sono realizzate delle reti sismiche , costituite da un insieme di stazioni sismologiche distribuite secondo opportuni criteri su un certo territorio. </li></ul><ul><li>Compito di tali reti sismiche è di: </li></ul><ul><li>individuare l’ epicentro di un terremoto per permettere l’intervento della protezione civile; </li></ul><ul><li>raccogliere dati allo scopo di analizzarli a livello scientifico. </li></ul>
  26. 26. SCALA RICHTER (1935) <ul><li>Un sismografo misura l’intensità di un terremoto secondo la scala Richter (o scala delle magnitudo ). </li></ul><ul><li>Magnitudo = logaritmo in base 10 della massima ampiezza di onda sismica registrata da un sismografo a 100 Km dall’ epicentro di un terremoto </li></ul><ul><li>M = Log a + C • Log d + D </li></ul><ul><li>dove si ha che: </li></ul><ul><li>a = ampiezza MAX in millesimi di mm dell’ onda sismica </li></ul><ul><li>d = distanza in gradi del sismografo dall’ epicentro </li></ul><ul><li>(C e D sono parametri legati alla natura delle rocce.) </li></ul>
  27. 27. SCALA MERCALLI (1902) <ul><li>Precedentemente alla scala Richter era stata elaborata un’altra scala di misura dei terremoti : la scala Mercalli . </li></ul><ul><li>La scala Mercalli comprendeva inizialmente 10 gradi; poi Wood e Neumann misero a punto una scala detta « Intensità Mercalli modificata », comprendente 12 gradi. </li></ul><ul><li>Questa scala è, però, solamente di tipo descrittivo ed è basata sulla percezione soggettiva delle oscillazioni del terreno e dei danni subiti dagli edifici. </li></ul>
  28. 28. SCALA MERCALLI MODIFICATA   12 gradi di intensità sismica riconosciuti Grado I : Debole Grado VII : fortissima Grado II : Leggerissima Grado VIII : rovinosa Grado III : Leggera Grado IX : disastrosa Grado IV : Mediocre Grado X : disastrosissima Grado V : Forte Grado XI : catastrofica Grado VI : Molto forte Grado XII : apocalittica
  29. 29. QUALE SCALA UTILIZZARE? <ul><li>Le due scale di misura analizzate presentano ciascuna i propri pregi (e difetti). </li></ul><ul><li>La scala Richter : </li></ul><ul><li>dà una misura oggettiva dell’intensità del terremoto ; </li></ul><ul><li>permette di ottenere l’oscillazione massima a cui è sottoposto il suolo in caso di terremoto . </li></ul><ul><li>Invece la scala Mercalli : </li></ul><ul><li>offre un’idea immediata degli effetti che il terremoto ha avuto in un determinato territorio; </li></ul><ul><li>è l’unica applicabile in alcune aree estese della Terra interessate da terremoti e nelle quali non esistono sismografi . </li></ul>
  30. 30. LABORATORIO IN SALA COMPUTER <ul><li>Ricerca in internet di approfondimenti su: </li></ul><ul><li>Origine e natura dei terremoti </li></ul><ul><li>Effetto di onde sismiche P , S e superficiali </li></ul><ul><li>Regioni della superficie terrestre a maggior interesse sismico </li></ul><ul><li>I sismi più catastrofici della storia </li></ul>
  31. 31. MATERIALI <ul><li>Libro di testo: </li></ul><ul><li>“ Corso di geografia generale”, Matteo Filippini e Luigi Bignami, Minerva Italica, Milano, 1995 </li></ul><ul><li>Grossa molla di plastica colorata </li></ul><ul><li>Collegamento web </li></ul>
  32. 32. TEMPI e SPAZI <ul><li>Tempi: 6 ore totali (2 ore per settimana) </li></ul><ul><ul><li>1 ora per l’esecuzione e la discussione collettiva del QUESTIONARIO DELLE RAPPRESENTAZIONI </li></ul></ul><ul><ul><li>3 ore di lezione frontale </li></ul></ul><ul><ul><li>1 ora in sala computer </li></ul></ul><ul><ul><li>1 ora per verifica dell’apprendimento </li></ul></ul><ul><li>Spazi: aula, sala computer </li></ul>
  33. 33. VERIFICHE DELL’APPRENDIMENTO <ul><li>Spiega come le forze di compressione, distensione e taglio agiscono sulle rocce terrestri fino a 100 Km di profondità. Quando si verifica un terremoto? </li></ul><ul><li>Descrivi come si propagano e come vengono percepiti sulla superficie terrestre i vari tipi di onda: longitudinale, trasversale e superficiale. </li></ul><ul><li>Elenca le regioni della superficie terrestre più colpite da fenomeni sismici. Cosa rappresenta il piano di Benioff? </li></ul><ul><li>Illustra brevemente su cosa si basano la Scala Mercalli e la Scala Richter. Perché la Scala Mercalli è ancora utilizzata dai sismologi? </li></ul>
  34. 34. OSTACOLI RISCONTRATI <ul><li>Problemi nel concepire come e quando un certo tipo di roccia possa passare da comportamento plastico a comportamento rigido </li></ul><ul><li>Difficoltà nella rappresentazione mentale dell’effetto complessivo di forze di compressione, distensione e taglio (con relativi tipi di onde sismiche) sulle rocce della crosta </li></ul><ul><li>Mancate basi per poter comprendere per bene il perché della distribuzione tipica di zone maggiormente interessate a terremoti (poiché non ancora affrontata la teoria della tettonica a zolle) </li></ul><ul><li>Poca chiarezza nella comprensione del processo alla base della formazione di un piano di Benioff (per lo stesso motivo del punto precedente) </li></ul>

×