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声波是横波还是纵波 山东平原县发生5.5级地震24人受伤伤势较轻

更新时间:2024-04-23 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

山东省平原县发生5.5级地震。 不少地震震感强烈,上海、陕西等地甚至收到了预警通知。 从媒体报道来看,虽然震区出现了建筑物损坏,但更多的是关注一些震后处理措施,比如水、电、交通等。事实上,本次地震已有24人受伤,受伤人数相对较小。 这也反映出本次地震的烈度有限。3Y3物理好资源网(原物理ok网)

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震区建筑受损、砖混结构3Y3物理好资源网(原物理ok网)

虽然这次地震造成的损害比较轻微,但有网友提出疑问:地震时心跳加快,怀疑是地震引发的次声波造成的。 那么,这种说法真的科学吗?3Y3物理好资源网(原物理ok网)

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地震次声波的危害3Y3物理好资源网(原物理ok网)

1. 地震波3Y3物理好资源网(原物理ok网)

地震是地壳运动的结果。 地壳长期处于慢运动过程,两个板块之间存在着长期的相互作用。 例如,两块板材长期处于挤压状态。 时间长了,两块板之间的相对位移变大,相互挤压力也越来越大。 结果,板壳作用点处的岩层无法承受挤压力而发生小面积塌陷,两者从一种平衡状态滑向另一种平衡状态。3Y3物理好资源网(原物理ok网)

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地球板块之间存在作用力3Y3物理好资源网(原物理ok网)

这种板壳平衡状态的转变发生在“瞬间”,板壳间长期积累的能量在短时间内释放出来,就会造成重大灾难。 随着时间的推移,发生在地下深处的板壳滑动运动会扩展到地表。 这个扩散过程就是地震波的扩散过程。3Y3物理好资源网(原物理ok网)

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地震波的传播3Y3物理好资源网(原物理ok网)

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地下深处的运动发生在任何方向,地震能量以地震波的形式向外传播。 同学们都知道地震波分为横波和纵波。 这两种波的传播速度不同。 纵波速度更快,造成的伤害也更小。 因此,可以利用两次地震波速的时间差进行地震预警。3Y3物理好资源网(原物理ok网)

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山东平原地震波(UD方向)3Y3物理好资源网(原物理ok网)

可以使用特殊仪器在测试现场记录地震波数据,这是加速度随时间变化的图表。 纵坐标的值越大声波是横波还是纵波,地震的震级越大。 通过将地震波时域数据转换为频域数据,可以获得加速度幅值随频率变化的图。 从该地震波的频域图中,我们可以找到振动幅度最大的频率。3Y3物理好资源网(原物理ok网)

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地震波频域图3Y3物理好资源网(原物理ok网)

地震波的频率范围很宽,从低频到高频存在不同类型的地震波。 低频:0.001Hz至0.05Hz; 中频:0.05Hz至1Hz; 高频:1 Hz 至 10 Hz。 因此,地震波属于次声波。 频率越高,对地面建筑物的危害就越大。 此次地震造成了一定程度的建筑物损坏,且发生频率多为高频。3Y3物理好资源网(原物理ok网)

2、人体固有频率3Y3物理好资源网(原物理ok网)

人的心脏跳动频率不是自然频率。 它的数值约为1-1.7Hz,这意味着心脏每分钟跳动60-100次。 网友表示,地震时,心跳加快,也就是心跳的频率增加。 这真的会发生吗? 一种明显的解释是共振。3Y3物理好资源网(原物理ok网)

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谐振3Y3物理好资源网(原物理ok网)

所谓共振,是指物体在受到外载荷作用时物理资源网,其频率与其自身的固有频率非常接近。 这时,物体就会在这个外载荷的作用下,产生越来越大的振动,直至被破坏。 因此,从这个角度来看,虽然地震波的频率很小,而且有些频率与心脏跳动的频率相似,但这两个频率并不直接共振。 心脏的跳动对于心脏来说也是一种外负荷,它的跳动频率并不是它的固有频率。3Y3物理好资源网(原物理ok网)

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人体振动特性3Y3物理好资源网(原物理ok网)

一般来说,人体在受到外界激励时会在5Hz处产生共振,而在一些测试中,第二个共振峰出现在8Hz处。 人体各器官的频率大多也在5Hz左右。 有些局部组织,如心脏的二尖瓣,正常情况下的自然振动频率范围为50-120Hz,二尖瓣不足时的自然振动频率范围为38-102Hz。 可见,心脏局部组织的固有频率远远超过地震波的频率。 然而声波是横波还是纵波,对于心脏整体而言,5Hz左右的外部激励确实可以引起心脏共振。3Y3物理好资源网(原物理ok网)

3、地震次声波很难引起心跳加快3Y3物理好资源网(原物理ok网)

从频率范围来看,地震波的振动频率覆盖了心脏的固有频率,看来确实可以诱发心脏共振。 但地震波并不直接作用于心脏,而且地震波的频率也不仅仅只有5Hz。3Y3物理好资源网(原物理ok网)

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心脏的跳动3Y3物理好资源网(原物理ok网)

地震波穿过地面、建筑物,然后传播到人体。 虽然它们的频率没有变化,但是能量在传输之后却减弱了很多。 尤其是人体组织非常柔软,能量传输到心脏后,已经很小了。 正常的心脏生长在人体上,其固有频率会因不同的约束而发生变化。 人体内部,特别是心脏附近,由组织液和其他器官结合在一起。 它的固有频率会增加很多,很有可能超过地震波的频率。 这样的话,就更无法引起共鸣了。3Y3物理好资源网(原物理ok网)

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鼓声会在人体中引起“共鸣”3Y3物理好资源网(原物理ok网)

有时候,打鼓会让我们感到“共鸣”。 其实这是因为鼓声的频率接近心脏跳动的频率。 声波传到心脏后,与心脏本身原本的跳动结合在一起,心脏跳动的幅度变大。 对于心脏来说,这是两种兴奋的叠加。 振动的幅度变大,但跳动频率不变。3Y3物理好资源网(原物理ok网)

4. 总结3Y3物理好资源网(原物理ok网)

地震波的频率覆盖了心脏组织的固有频率。 然而,心脏组织并不单独存在。 人体内生长的心脏组织由于受到更多的约束,其固有频率显着增加,很有可能超过地震波的频率范围。 另外,即使地震波覆盖了心脏的固有频率,传输到心脏的能量也会被人体衰减而大大减少。 因此,地震次声波引起心跳加速的可能性很小。3Y3物理好资源网(原物理ok网)

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