Lors d'un séisme, les ondes sismiques se propagent dans les solides et les liquides.
On distingue deux types d'ondes sismiques :
- les ondes P se propageant de manière longitudinale ;
- les ondes S se propageant de manière transversale.
Ces ondes sont enregistrées et étudiées dans les stations sismiques.
La figure ci-dessous présente un sismographe enregistré dans une station sismique. L'origine des temps (t = 0 \text{ s}) correspond au début du séisme.
Le séisme a été détecté à 16 h 35 min 17 s.
D'après la figure obtenue avec le sismographe, à quelle heure le séisme s'est-il déclenché ?
Graphiquement, on peut déterminer qu'il a fallu 40 s aux ondes P pour parcourir la distance entre l'épicentre du séisme et la station.
On peut donc calculer l'heure de déclenchement du séisme :
16 \text{ h } 35 \text{ min } 17 \text{ s } - 40 \text{ s} = 16 \text{ h } 34 \text{ min } 37 \text{ s }
L'heure de déclenchement du séisme est 16 h 34 min 37 s.
Les ondes P se propagent à une vitesse de 6{,}0\text{ km.s}^{-1}.
Quelle est la distance entre l'épicentre du séisme et la station ?
La vitesse de propagation est obtenue par la relation :
v=\dfrac{d}{\Delta t}
On déduit donc l'expression de la distance :
d=v\times \Delta t
D'où l'application numérique :
d=6{,}0\times 40
d=2{,}4.10^2\text{ km}
La distance entre l'épicentre et la station est de 2{,}4.10^2\text{ km}.
À quelle heure les ondes S atteignent-elles la station ?
Graphiquement, on peut déterminer qu'il a fallu 65 s aux ondes S pour parcourir la distance entre l'épicentre du séisme et la station.
On peut donc calculer l'heure à laquelle ces ondes atteignent la station :
16 \text{ h } 34 \text{ min } 37 \text{ s } + 65\text{ s} = 16 \text{ h } 35 \text{ min } 42 \text{ s }
Les ondes S atteignent la station à 16 h 35 min 42 s.
Quelle est la vitesse des ondes S ?
La vitesse de propagation est obtenue par la relation :
v=\dfrac{d}{\Delta t}
D'où l'application numérique :
v=\dfrac{2{,}4.10^2}{65}
v=3{,}7\text{ km.s}^{-1}
La vitesse des ondes S est de 3{,}7\text{ km.s}^{-1}.