Lorsque les roches sont soumises à des contraintes tectoniques, elles finissent par rompre en libérant l’énergie emmagasinée sous forme d'ondes sismiques qui se propagent dans toutes les directions de l'espace : c’est un séisme.
En quoi l’étude de la propagation des ondes sismiques peut-il nous apporter des informations sur la structure interne du globe ?
Proposez un protocole utilisant le matériel à disposition pour
mettre en évidence expérimentalement deux types d’ondes sismiques (P et S) se propageant à des vitesses différentes. Pour cela, observez préalablement la direction de vibration des ondes par rapport à leur direction de propagation (cf. Doc. 1).
montrer que la vitesse de propagation des ondes sismiques augmentent avec la densité du matériaux traversé
Mettre en œuvre le protocole puis traiter les résultats dans un tableur
Présentez les résultats sous la forme la plus appropriée pour répondre aux deux questions/objectifs de la question 1.
Dans un texte structuré, analysez les résultats expérimentaux pour répondre aux deux questions/objectifs
En exploitant les Doc. 2, montrez que la vitesse moyenne des ondes sismiques sur leur parcours augmente pour les stations sismiques situées de plus en plus loin de l’épicentre.
Expliquez en quoi cela nous montre que la densité des roches augmente avec la profondeur
Utiliser les informations du Doc. 3c sur le temps d'arrivée des ondes P et PmP dans le cas du séisme enregistré dans les Alpes pour déterminer :
la profondeur du foyer sismique (établir la formule en utilisant l'aide si besoin puis calculer)
la profondeur du MOHO dans les Alpes (appliquer la formule du Doc. 3)
Montrez en vous basant sur les documents 1 et 4 que le modèle PREM prévoit l’existence de 4 enveloppes terrestres différentes dont vous préciserez
l’état physique (liquide ou solide)
l’ordre de grandeur de densité
Fiche protocole : Mesure de la vitesse des ondes sismiques
Doc. 2 : Sismogrammes obtenus lors du séismes du 28 septembre 2018 (Indonésie)
Doc. 3 : Mise en évidence de la discontinuité de Mohorovic (MOHO)
Doc. 4 : Le modèle PREM
Fiche technique : Utilisation d'un tableur LibreOfficeCalc ou Excel