Le onde sismiche

Le onde sismiche generate in seguito a fenomeni naturali quali i terremoti, si possono suddividere in base alle caratteristiche in:

Onde longitudinali dette anche Onde P
Caratterizzate da compressioni e dilatazioni lungo la direzione di propagazione dell’onda (Caso A nella figura sotto)

Onde trasversali dette anche Onde S
Caratterizzate da una oscillazione che risulta essere perpendicolare alla direzione di propagazione dell’onda (Caso B nella figura sotto)

La velocità delle due tipologie di onde può essere espressa tramite due formule:

Vp: √((4/3μ+K)/ρ)

Vs: √(μ/ρ)

In cui:
ρ è la densità
K è il modulo di incompressibilità ovvero la restistenza dei materiali alle forze che tendono a farne variare il volume
μ è il modulo di rigidità ovvero la resistenza dei materiali alle forze che tendono a farne variare la forma

Dalle formule si evince come, con K positivo, a parità di densità ρ ossia nello stesso materiale le onde P risultino più veloci delle onde S. Inoltre risulta anche chiaro che nei liquidi in cui μ uguale a zero Vs risulta uguale a zero.

Nonostante si possa pensare, analizzando le formule, che la velocità di propagazione delle onde sia inversamente proporzionale alla densità dei materiali attraversati, ovvero più le rocce sono dense minore è la velocità delle onde, in realtà succede esattamente il contrario, poiche sia K che μ, strettamente legati alla densità, crescono al crescere della densità più rapidamente della densità stessa.

Onde P e S sono onde di volume ossia onde interne (body waves); esistono però anche le onde superficiali, Onde L (surface waves) che sono quelle che provocano i danni maggiori durante i terremoti e vengono suddivise in:

Onde di Rayleigh
Caratterizzate da spostamenti ellittici verticali rispetto alla direzione di propagazione dell’onda (Caso C nella figura sotto)

Onde di Love
Caratterizzate da spostamenti sia orizzontali che trasversali rispetto alla direzione di propagazione dell’onda (Caso D nella figura sotto)