Моу сош р п. Ровное Саратовской области Землятресения. Учебный проект



Скачать 138.39 Kb.
Дата11.07.2014
Размер138.39 Kb.
ТипДокументы

МОУ СОШ р.п. Ровное Саратовской области

Землятресения.

Учебный проект.




Руководитель:

Столярова В.А.

учитель географии

Участники:

Ученики 6А класса.

2010 год


http://vasi.net/uploads/posts/2010-06/thumbs/1275457802_giant_sn.jpg






Цель проекта.

В проекте на основе исследований и обзора литературы учащимися 6 А класса, рассматриваются причины возникновения землетрясения. Стихийные бедствия связанные с ними.

Возможности предсказания этих грозных явлений.

История создания приборов определяющих силу землетрясений и предупреждающих об их возникновения.

Формируется умение детей работать в группе, получать дополнительную информацию из различных источников (включая ресурсы компьютерной социальной сети).

Развивается самостоятельность мышления, умение делать выводы на основе полученной информации. Развивается интерес к предмету.


1 группа:

Механизм проявления землетрясений.

Землетрясением называют вибрации земной поверхности, которая возбуждается метаморфозами в недрах Земли. Подобные движения исполняют функцию распространяющихся волн в твёрдой породе Земли. Наиболее часто природа колебаний находится в зависимости от плотности, а также свойств среды. То место, где образуются волны, называется очагом. Точка, которая располагается на поверхности земли непосредственно над очагом (волнами) называется эпицентром землетрясения.




Эпицентр последнего землетрясения в Афганистане
эпицентр последнего землетрясения в афганистане (схема cnn)

Спровоцировать землетрясение могут разные причины. В основном все землетрясения делятся на тектонические, техногенные и вулканические.

В очаге происходят разрывы и интенсивные неупругие деформации среды, приводящие к землетрясению. Деформации в самом очаге носят необратимый характер, а в области, внешней к очагу, являются сплошными, упругими и преимущественно обратимыми. Именно в этой области распространяются сейсмические волны.

Очаг может либо выходить на поверхность, как при некоторых сильных землетрясениях, либо находиться под ней, как во всех случаях слабых землетрясений.

Путем непосредственных измерений были получены до сих пор довольно немногочисленные данные о величине подвижек и видимых на поверхности разрывов при катастрофических землетрясениях. Для слабых землетрясений непосредственные измерения невозможны. Наиболее полные измерения разрыва и подвижек на поверхности были проведены для землетрясения 1906г. в Сан-Франциско. На основании этих измерений Дж.Рейд в 1910г. выдвинул гипотезу упругой отдачи. Она явилась отправной точкой для разработки различных теорий механизма землетрясений. Основные положения теории Рейда следующие:

1. Разрыв сплошности горных пород, вызывающий землетрясение, наступает в результате накопления упругих деформаций выше предела, который может выдержать горная порода. Деформации возникают при перемещении блоков земной коры друг относительно друга.

2. Относительные перемещения блоков нарастают постепенно.

3. Движение в момент землетрясения является только упругой отдачей: резкое смещение сторон разрыва в положение, в котором отсутствуют упругие деформации.

4. Сейсмические волны возникают на поверхности разрыва - сначала на ограниченном участке, затем площадь поверхности, с которой излучаются волны, растет, но скорость ее роста не превосходит скорости распространения сейсмических волн.

5. Энергия, освобожденная во время землетрясения, перед ним была энергией упругой деформации горных пород.

В результате тектонических движений в очаге возникают касательные напряжения, система которых, в свою очередь, определяет действующие в очаге скалывающие напряжения. Положение этой системы в пространстве зависит от так называемых нодальных поверхностей в поле смещений.

В настоящее время для изучения механизма землетрясений используют записи сейсмических станций, размещенных в разных точках земной поверхности, определяя по ним направление первых движений среды при появлении продольных и поперечных волн.

В одной из нодальных плоскостей расположена площадка скольжения. Оси сжимающих и растягивающих напряжений перпендикулярны линии их пересечения и составляют с этими плоскостями углы в 45о . Так что, если на основе наблюдений найдено положение в пространстве двух нодальных плскостей продольных волн, то этим самым будут установлены положение осей главных напряжений, действующих в очаге, и два возможных положения поверхности разрыва.

Границу разрыва называют дислокацией скольжения. Здесь главную роль играют дефекты кристаллической структуры в процессе разрушения твердых тел. С лавинным нарастанием плотности дислокации связаны не только механические эффекты, но и электрические и магнитные явления, которые могут служить предвестниками землетрясений. Поэтому главный подход к решению проблемы предсказания землетрясений исследователи видят в изучении и выявлении предвестников различной природы.

В настоящее время общепринятыми являются две качественные модели подготовки землетрясений, которые объясняют возникновение предвестниковых явлений. В одной из них развитие очага землетрясения объясняется дилатансией, в основе которой лежит зависимость объемных деформаций от касательных усилий. В водонасыщенной пористой породе, как показали опыты, это явление наблюдается при напряжениях выше предела упругости. Возрастание дилатансии приводит к падению скоростей сейсмических волн и подъему земной поверхности в окрестности эпицентра. Затем в результате диффузии воды в очаговую зону происходит увеличение скоростей волн.

Согласно модели лавиноустойчивого трещинообразования явления предвестников могут быть объяснены без предположения о диффузии воды в очаговую зону. Изменение скоростей сейсмических волн можно объяснить развитием ориентированной системы трещин, которые взаимодействуют между собой и по мере роста нагрузок начинают сливаться. Процесс приобретает лавинный характер. На этой стадии материал неустойчив, происходит локализация растущих трещин в узких зонах, вне которых трещины закрываются. Эффективная жескость среды возрастает, что приводит к увеличению скоростей сейсмических волн. Изучение явления показало, что отношение скоростей продольных и поперечных волн перед землетрясением сначала уменьшается, а затем возрастает, и эта зависимость может являться одним из предвестников землетрясений.

о землетрясении...

Эпицентры землетрясений, 1963–1998
Вывод: Землятресения сосредоточены в поясах сейсмической активности, зонах добычи нефти и газа. Ровенский район может быть сейсмоопасен, т.к. здесь ведется добыча нефти и газа. Эти грозные явления могут принести большие беды людям.

2 группа:

Последствия землетрясений:

землетрясения

http://www.for-ua.com/files/08_2007/peru_02.jpg

Мощное землетрясение произошло в Перу недалеко от столицы страны Лимы, где жители ощутили два подземных толчка магнитуой 7,7-7,9 балла по шкале Рихтера. В результате обрушения минимум 17 человек погибли. 250 человек пострадали.



http://www.for-ua.com/files/08_2007/peru_01.jpg

землетрясение магнитудой 6,7 произошло в индонезии

23:51 08/11/2009



8 ноя - РИА Новости. Сильное землетрясение магнитудой 6,7 произошло в воскресенье в Индонезии, опасности возникновения цунами нет, сообщает агентство Рейтер со ссылкой на Метеорологическую службу США.

Интервью с очевидцем землетрясения в Армении (г Кировокан, г Спитак) 1988 года.

  • Где вы были в момент землетрясения?

  • Я и моя семья были в гостях у матери жены на окраине Кировокана в частном кирпичном доме. Страшный толчек сбил меня с ног. Вокруг как будто «проснулось» что-то страшное. Рвалась земля, трещины расходились и сходились у меня на глазах. Падали дома 5-ти этажные. Летели камни, стекла. Это продолжалось какое то время. Точно определить тогда я не мог. Убедившись что все родные живы, я сел в машину и поехал в Спитак, там жил мой отец. Местность вокруг была неузнаваема. Дорога под машиной перекатывалась волнами. Стоял непонятный рев.. Вот я добрался до места, с которого был виден родной, красивый город. Города не было: дым, пламя, сплошные развалины. Я отыскал место где стоял дом отца. Быстро как мог стал разбирать доски, бревна. Я звал отца. Он мне ответил. Он был еще жив. Я вытащил его из-под развалин, но от полученных повреждений он умер у меня на руках. Землетрясение СТРАШНОЕ ЯВЛЕНИЕ!!!

(Очевидец Марукян В.)

Вывод: Ежегодно на планете происходит целый ряд землетрясений. Чаще всего они незаметны или слабые. Разрушительные (7-8 баллов) бывают довольно редко, но приносят большой материальный ущерб. 9-10 баллов

опустошительные и уничтожающие. 11-12 баллов – катастрофические, образуются широкие трещины в поверхностных слоях земли, обвалы, оползни, отклонения течения рек. Ни одно сооружение не выдерживает таких колебаний. Человечество всегда искало способ вовремя узнать о предстоящем катастрофическом явлении.

3 группа.

История изобретения сейсмографа:

Как был изобретен сейсмограф (Источник: ИТАР-ТАСС)

Древние китайцы, как известно, первыми в мире изобрели бумагу, порох, компас... Во внушительном списке их открытий есть и уникальный прототип сейсмографа, история создания которого довольно интересна и уходит корнями в первый век нашей эры. Как свидетельствуют исторические хроники, в эпоху Восточной Хань /25-220 гг./ в стране случались частые землетрясения. Загадочные и непредсказуемые явления подземной стихии наводили трепет на жителей тогдашней столицы - Лояна. Император, теряясь в догадках, чем он прогневал Небо, решил даже повысить налоги, чтобы совершать еще более богатые жертвоприношения. В ту пору жил в Поднебесной незаурядный ученый и изобретатель Чжан Хэн. Имея широкие познания в области математики и механики, он систематически занимался астрономическими наблюдениями. Именно он считается автором первого в мире небесного глобуса, воспроизводящего движение небесных тел. Ему же принадлежит и идея создания своеобразного сейсмографа. В результате многолетних изысканий Чжан первым в мире изобрел прибор, который, как утверждается, помог предсказать несколько подземных толчков в окрестностях Лояна, а также сильное землетрясение на территории нынешней провинции Ганьсу. Устройство Чжан Хэна состояло из полого шарообразного медного сосуда, внутри которого был вертикально помещен маятник. К маятнику примыкали 8 пружин-рычагов, выведенных наружу. К наружному концу каждого из них была прикреплена металлическая голова дракона, в пасти которого находился медный шарик. Малейшее отклонение маятника в сторону под воздействием колебаний земной коры приводило к нажиму одного из рычагов, который в результате изменял свое положение. Рукоятка в виде головы дракона механически открывала пасть, и из нее выпадал шарик, попадавший в рот одной из восьми жаб, размещенных у основания сосуда. По тому, какой из драконов выплевывал шарик, и узнавали, в каком из восьми направлений произойдет землетрясение.



http://news.students.ru/uploads/posts/1197677483_1193859572_0.jpg

Сейсмограф — специальный измерительный прибор, который используется для обнаружения и регистрации всех типов сейсмических волн. В большинстве случаев сейсмограф имеет груз с пружинным прикреплением, который при землетрясении остаётся неподвижным, тогда как остальная часть прибора (корпус, опора) приходит в движение и смещается относительно груза. Одни сейсмографы чувствительны к горизонтальным движениям, другие — к вертикальным. Волны регистрируются вибрирующим пером на движущейся бумажной ленте. Существуют и электронные сейсмографы (без бумажной ленты).

Современные сейсмографы имеют различное устройство, но основной и наиболее существенной частью каждого из них является маятник. Маятник сейсмографа может колебаться только в определенной плоскости и не должен отклоняться от нее. Чтобы предохранить маятник от боковых колебаний, его свободу ограничивают особыми подвесами. От толчков при землетрясении штатив маятника отклоняется вместе с почвой, а маятник вследствие инерции остается в прежнем положении и смещается относительно основания штатива. В результате таких  относительных смещений перо сейсмографа, соединенное системой рычагов с маятником, чертит волнистую кривую на ленте, движущейся с помощью часового механизма.



Сейсмические волны бывают трех типов: продольные, поперечные и поверхностные. Быстрее всех распространяются продольные ударные волны, а медленнее – поверхностные. Самые большие разрушения вызывают именно последние.

Природные признаки наступления грозных явлений:

Землетрясения могут быть прогнозированы: Многие животные и птицы чувствуют землетрясения за 1-2 часа и при этом ведут себя необычно.

Но вся беда в том, что не все животные являются хорошими сейсмоиндикаторами и даже особи одного вида обладают разными способностями. Это как и у людей. Один чувствует приближение плохой погоды и реагирует на изменение давления или влажности, а для другого все одно, что на улице пурга, что солнце. Да и выявить в поведении животного признак предвестника можно только при длительном и внимательном наблюдении за ним, если, конечно, оно не совершает перед сейсмическими толчками нечто невообразимое.

Следя за изменением различных свойств Земли, сейсмологи надеются установить корреляцию между этими изменениями и возникновением землетрясений. Те характеристики Земли, значения которых регулярно изменяются перед землетрясениями, называют предвестниками, а сами отклонения от нормальных значений – аномалиями.

Ниже будут описаны основные (считают, что их более 200) предвестники землетрясений, изучаемые в настоящее время.

Поведение животных. В течение столетий многократно сообщалось о необычайном поведении животных перед землетрясением, хотя до последнего времени сообщения об этом всегда появлялись после землетрясения, а не до него. Нельзя сказать, действительно ли описанное поведение было связано с землетрясением, или же это было просто обычное явление, которое каждый день случается где-нибудь в окрестностях; к тому же в сообщениях упоминаются как те события, которые вроде бы случились за несколько минут до землетрясения, так и те, что произошли за несколько дней].

Американские инженеры разработали устойчивые к землетрясениям здания. Новая конструкция, в которой энергию колебаний поглощает специальный "предохранитель" испытана на вибростенде и может быть собрана из уже доступных материалов.

Специалисты по промышленному и гражданскому строительству из Стэнфордского университета (США) провели испытание сейсмоустойчивого каркаса в условиях, превосходящих по жесткости самое сильное из прогнозируемых землетрясений. В процессе проверки выяснилось, что даже если здание и будет повреждено, восстановить его можно будет достаточно быстро и без существенных материальных затрат.


Как это устроено?


Для того чтобы предотвратить разрушение здания при землетрясении, можно использовать несколько подходов. Самый очевидный – сделать стены и перекрытия как можно более прочными, однако для многоэтажного дома такой рост прочности упирается в стоимость и сложность работ. Поэтому ученые используют иной метод, а именно пытаются уменьшить амплитуду (размах) колебаний конструкций без дополнительного утяжеления.

схема новой защитной системы, изображение из пресс-релиза стэнфордского университета. красным показан защитный каркас - он принимает на себя часть колебаний конструкции (показанной белым цветом) и передает их энергию стальным пластинам в основании (желтый цвет). даже если каркас будет перекошен подземными толчками, при помощи заранее закрепленных тросов ему можно будет быстро придать первоначальное положение.

Схема новой защитной системы, изображение из пресс-релиза Стэнфордского университета. Красным показан защитный каркас - он принимает на себя часть колебаний конструкции (показанной белым цветом) и передает их энергию стальным пластинам в основании (желтый цвет). Даже если каркас будет перекошен подземными толчками, при помощи заранее закрепленных тросов ему можно будет быстро придать первоначальное положение.


Совсем обойтись без усложнения проекта, конечно, не удается: группа во главе с Грегом Дейерленом, профессором инженерных наук, предложила строить дополнительный стальной каркас вокруг возведенного по обычной технологии дома. По замыслу создателей этот каркас будет раскачиваться вместе с защищаемым сооружением и принимать на себя часть энергии колебаний.

Расположенные в основании защитного каркаса специальные стальные вставки при этом будут рваться и деформироваться и таким образом поглощать энергию подземных толчков. Если проводить аналогию с уже получившими широкое распространение изобретениями, то схожий принцип используется в автомобильных кузовах. При аварии энергия удара поглощается за счет разрушения специально встроенных в кузов элементов, и перегрузка, которую испытывают пассажиры внутри, уменьшается.


Предохранитель от землетрясения


Система из стальных балок и специальных деформируемых вставок, как утверждают ее разработчики, стоит не так дорого, чтобы ее нельзя было массово внедрять уже сейчас. Погнутые и разорванные «предохранители» после серьезного землетрясения заменить можно с минимальными затратами, которые несопоставимы с капитальным ремонтом и тем более возможными человеческими жертвами.

последствия землетрясения 1994 года в лос-анджелесе. тогда непосредственно от обрушения зданий и конструкций погибло 57 человек и смерть еще 15 связывают с последствиями катастрофы - были разрушены автомобильные эстакады. снимок gary b. edstrom

Последствия землетрясения 1994 года в Лос-Анджелесе. Тогда непосредственно от обрушения зданий и конструкций погибло 57 человек и смерть еще 15 связывают с последствиями катастрофы - были разрушены автомобильные эстакады. Снимок Gary B. Edstrom


Если учесть, что прототип предложенной методики выдержал удар в 1,7 раза сильнее землетрясения 1994 года вблизи Лос-Анджелеса, когда только материальный ущерб превысил 40 млрд долларов – озвученное в пресс-релизе предложение звучит достаточно убедительно. «Идея заключается в том, – говорит Дейерлен, – что все повреждения принимают на себя заменяемые предохранители. Они сделаны для того, чтобы поглощать колебания и энергию подземных толчков. И подобно электрическим предохранителям их просто заменяют после срабатывания».

Прогресс


Надо отметить, что современные строительные технологии сделали уже достаточно много для борьбы с землетрясениями. Например, после землетрясения в японской Ниигате некоторые здания не разрушились, а просто завалились на бок: без травм, конечно, не обошлось, но даже падающая мебель предпочтительнее рушащихся бетонных плит или кирпичей.

землетрясение в ниигате, япония. 1964 год. несмотря на довольно скучный внешний вид, эти здания продемонстрировали достаточно высокую прочность.

Землетрясение в Ниигате, Япония. 1964 год. Несмотря на довольно скучный внешний вид, эти здания продемонстрировали достаточно высокую прочность.


В небоскребе Тайбэй в столице Тайваня для того, чтобы предотвратить раскачивание здания при землетрясении, сделана специальная система в виде массивного шара весом в 660 тонн. Гигантский шар подвешен в специальном зале (с 88 по 92 этажи), и его колебания должны гасить сдвиги самого здания, причем не только от подземных толчков, но и порывов ветра.

маятник в центре небоскреба позволяет ему компенсировать колебания земли и порывы ветра. иллюстрация someformofhuman, пользователя wikipedia.

Маятник в центре небоскреба позволяет ему компенсировать колебания земли и порывы ветра. Иллюстрация Someformofhuman, пользователя Wikipedia.


Наконец, самый радикальный способ борьбы с сейсмической угрозой предложили (но пока не воплотили на практике) американские же физики: согласно их расчетам, здание можно просто сделать «невидимым» для землетрясения. Волны, идущие из эпицентра, будут проходить мимо, не причиняя конструкции никакого вреда.

Вывод: Прогноз землетрясений актуальная задача сегодняшнего дня. Сегодня существует целая система приборов постоянно наблюдающая за сейсмическими явлениями.




Похожие:

Моу сош р п. Ровное Саратовской области Землятресения. Учебный проект iconУрок для 5-х классов «О том, как создавались книги». Л. В. Евстифеева библиотекарь моу «сош п. Белоярский Новобурасского района Саратовской области»
Л. В. Евстифеева – библиотекарь моу «сош п. Белоярский Новобурасского района Саратовской области»
Моу сош р п. Ровное Саратовской области Землятресения. Учебный проект iconРасписание объединений дополнительного образования учащихся моу верхнеспасской сош на 2011- 2012 учебный год
...
Моу сош р п. Ровное Саратовской области Землятресения. Учебный проект iconМоу уршельская сош гусь-Хрустального района Владимирской области
Анализ работы методического объединения учителей русского языка и литературы «Вдохновение» при моу уршельская сош за 2010 -11 учебный...
Моу сош р п. Ровное Саратовской области Землятресения. Учебный проект iconУчебный план 1 классов моу сош №1 г. Узловая Тульской области на 2011-2012 учебный год

Моу сош р п. Ровное Саратовской области Землятресения. Учебный проект iconРазработка урока по географии в 6-м классе по теме "Озера"
Составитель урока: учитель географии моу сош п. Учебный Ершовского района Саратовской области Молочко Наталья Ивановна, Почетный...
Моу сош р п. Ровное Саратовской области Землятресения. Учебный проект iconОтчет о проделанной работе
Мбоу дпо (ПК)С «Учебно-методический центр Балаковского муниципального района Саратовской области» и опорных школ маоу сош №20, мбоу...
Моу сош р п. Ровное Саратовской области Землятресения. Учебный проект icon«Лучшая выставка экскурсия»
«Б» класса моу «сош №2 п. Сенной Вольского района Саратовской области» Бабкин Александр
Моу сош р п. Ровное Саратовской области Землятресения. Учебный проект iconМетодическая разработка урока по теме «Векторы в пространстве»
Школа: моу «сош р п Красный Текстильщик Саратовского района Саратовской области»»
Моу сош р п. Ровное Саратовской области Землятресения. Учебный проект iconИгра соревнование «Космическое путешествие»
Подготовила и провела учитель начальных классов моу сош №3 с. Александров Гай Саратовской области
Моу сош р п. Ровное Саратовской области Землятресения. Учебный проект icon«Классификация моделей»
...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org