¿Qué son las ondas superficiales? – Definición, tipos y ejemplos

Ondas de advertencia

A finales de agosto de 2011, un usuario de Twitter en Nueva Inglaterra tuvo una experiencia sorprendente. Unos minutos antes de las 2 pm de ese día, los informes de un terremoto en Virginia comenzaron a aparecer en su feed. Un poco más de un minuto después, un leve terremoto sacudió su propia ciudad. En su ubicación, aproximadamente a 500 millas de distancia de los residentes de Virginia que lo mencionaron por primera vez, el terremoto fue apenas perceptible. Sin embargo, durante las próximas horas, los estadounidenses se sorprendieron al leer sobre daños moderados, pero costosos, por terremotos en monumentos nacionales como el Monumento a Washington, ubicado a unas 85 millas de distancia de la fuente del terremoto.

¿Que esta pasando? ¿Por qué alguien a cientos de kilómetros de distancia pudo leer sobre un evento antes de experimentarlo? La respuesta no es el viaje en el tiempo, sino las velocidades diferenciales de las ondas primarias y superficiales.

¿Qué es una onda de superficie?

En física, una onda superficial puede ocurrir a lo largo de cualquier límite de dos sustancias diferentes. El tipo sísmico de onda superficial ocurre en el límite entre el aire y la roca, la superficie de la tierra. En otras palabras, esta no es una onda que viaja en una línea relativamente recta a través de la tierra desde el foco del terremoto , o el punto de ruptura de la roca subterránea, hasta la ubicación del observador.

Los caminos a través de las capas profundas de la tierra son las rutas más rápidas desde el foco hasta el humano o el sismómetro que observa el terremoto. Por lo tanto, las ondas sísmicas que toman ese camino son las primeras en llegar, y los científicos las llaman ondas corporales. Incluyen las ondas P y S. Nuestra usuaria de Twitter de Nueva Inglaterra fue golpeada por las ondas P y S solo segundos después de que se generaran en la capital, pero no las sintió. Las olas que viajan a lo largo de la superficie son más lentas, pero son responsables de los efectos dañinos del terremoto.

Tipos

Las ondas superficiales se clasifican según el tipo de movimiento que transmiten. Dos de los tipos más importantes son las ondas Rayleigh y las ondas Love.

Las olas de Rayleigh tienen un movimiento de balanceo hacia arriba y hacia abajo que muchas personas describen como una sensación de estar en un barco en el océano. También se denominan ondas de «balanceo de superficie».

Las ondas de amor tienen un movimiento de ida y vuelta, como una serpiente de cascabel que viaja sobre la arena.

La combinación de la acción de balanceo vertical de las ondas Rayleigh y las tensiones horizontales de las ondas Love es la fuente de la mayoría de los daños directos de los terremotos (es decir, daños no causados ​​por efectos secundarios como un incendio o un tsunami). Ambos tipos de ondas llevan el nombre de los científicos que los predijeron.

Más ejemplos de ondas superficiales

Hasta ahora, hemos estado pensando en la forma en que funcionan las ondas superficiales durante un terremoto. Pero no es necesario esperar a que se produzca un evento sísmico catastrófico para estudiar las ondas superficiales. Las olas en el océano, así como las ondas en la superficie de una taza de café después de agregar azúcar o leche, son olas superficiales.

Si pudieras seguir una partícula individual de agua bajo la influencia de una onda superficial, verías que la onda no la lleva hacia adelante. En cambio, cada «trozo» de agua se balancea hacia adelante, hacia arriba, hacia atrás y hacia abajo, formando un círculo completo cuando pasa una ola. Comprender este movimiento ha ayudado a científicos e ingenieros a diseñar edificios más seguros para áreas propensas a terremotos; Los cimientos de estos edificios están listos para ‘rodar con los golpes’ de un terremoto en lugar de resistir rígidamente la energía de las olas.

Resumen de la lección

Dondequiera que dos sustancias diferentes se encuentren y formen un límite de superficie, puede observar la forma en que la energía viaja a través de cada sustancia a una velocidad única. Por eso existen las ondas superficiales. Pueden ser tan familiares como su bebida favorita o tan extraños y alarmantes como un terremoto masivo. Pero comprender cómo se comportan la materia y la energía en las ondas superficiales es un paso importante hacia la seguridad en caso de terremotos.

Terminología relacionada

• Onda superficial : (en física) ocurre a lo largo de cualquier límite de dos sustancias diferentes
• Foco : punto de rotura de la roca subterránea
• Olas de Rayleigh : tienen un movimiento de balanceo hacia arriba y hacia abajo como un transatlántico
• Ondas de amor : tienen un movimiento de ida y vuelta como una serpiente sidewinder

Los resultados del aprendizaje

Una vez que haya visto la lección y haya asimilado los datos sobre las ondas superficiales, demuestre su capacidad para:

• Ilustrar ondas superficiales
• Compara y contrasta las ondas Rayleigh y Love
• Tenga en cuenta ejemplos de ondas superficiales

Rodrigo Ricardo Editor y fundador