Questão:
Caracterizando terremotos usando dados do acelerômetro
Michael Rogers
2015-04-14 02:02:01 UTC
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Existe uma maneira de usar os dados do acelerômetro para caracterizar a intensidade do terremoto, por exemplo, na escala Richter?

Dois respostas:
kwinkunks
2015-04-15 02:13:17 UTC
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Sim, você pode medir a energia sísmica com acelerômetros. A maioria das pessoas o faz.

Existem três maneiras de medir a energia sísmica: por deslocamento $ x $, velocidade $ \ dot {x} $ ou aceleração $ \ ddot {x} $. Dispositivos de mola solta como geofones medem a velocidade; dispositivos de mola rígida como MEMS e gravímetros relativos medem a aceleração: eles são acelerômetros. Aqueles usados ​​em sismologia e geofísica de exploração são muito precisos.

Eu escrevi sobre os vários instrumentos usados ​​para medir a energia sísmica em uma postagem do blog um tempo atrás. Um trecho sobre sismômetros:

Sismômetros [são] instrumentos de precisão não usados ​​na sismologia de exploração porque eles geralmente são muito volumosos e requerem configuração e calibração cuidadosas. [A maioria dos modelos modernos] são acelerômetros, bem como gravímetros relativos, medindo a aceleração do solo a partir da força em uma massa de prova. Os sismômetros podem detectar frequências em uma banda muito larga, da ordem de 0,001 Hz a 500 Hz: isso é 19 oitavas!

Breve história: Quando os receptores sísmicos digitais chegaram à cena em Calgary no no início dos anos 2000, havia muito ceticismo. Passamos muito tempo comparando-os aos geofones tradicionais. A conclusão: eles eram quase iguais. Aqui está uma comparação de Michael Hons da CREWES, e aqui está outra; aqui está mais um de um dos grandes fabricantes, Sercel (agora CGG). Finalmente, aqui está uma apresentação mais orientada sobre a sismologia de terremotos.

Ok, mas eu estava falando sobre os acelerômetros em iPhones!

Oh, desculpe. Como @Fred aponta em sua resposta, acelerômetros MEMS de consumo (como você pode encontrar em um telefone ou latop) podem não ter a sensibilidade ou calibração que um pesquisador gostaria, mas pode-se compensar um pouco por isso com medições múltiplas, por exemplo, uma série de dispositivos. Em outras palavras: quantidade, não qualidade. (Isso é perfeitamente legítimo: nós também fazemos isso em sísmica de exploração.)

Dashti et al. (2013) no Earthquake Spectra Journal descobriu que você poderia obter medidas úteis (por exemplo, para resposta de emergência) de redes de telefones com alguns truques:

  • O quanto mais medições, melhor.
  • A orientação horizontal é melhor.
  • Prefira tampas de telefone de alta fricção.
  • Não espere obter grandes dados para pequenos terremotos.
  • Trate pequenos grupos de telefones como matrizes.
  • Não use dados de telefones que caíram da mesa!
Fred
2015-04-14 10:07:19 UTC
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Parece que o problema do uso de acelerômetros para caracterizar a intensidade dos terremotos é a falta de sensibilidade, como você pode ler no site live science.

Mas isso não significa que os acelerômetros não possam fornecer informações úteis sobre terremotos, especialmente terremotos maiores. A Universidade de Stanford estabeleceu a Rede Quake-Catcher para fornecer informações sobre terremotos a partir de acelerômetros em laptops e outros dispositivos. Mais informações sobre isso podem ser encontradas em sua outra página da web.

Acho que você precisa esclarecer que está falando sobre um determinado tipo de acelerômetro e / ou dispositivo.


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