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LABORATOIRE · GÉOLOGIE

Séismes et ondes sismiques

Explorez la propagation des ondes d’un séisme. Modifiez la profondeur du foyer, le sol et les bâtiments, puis comparez les signaux de trois stations.

Sous la surface

Sélectionnez une station et suivez les ondes.
P · 6 km/s S · 3,5 km/s Ondes de surface
14 / 60 s

Enregistrement de la station B

Accélération relative · u. a.
Signal à l’instant sélectionné—

Comparez les arrivées

Temps calculés depuis le début du séisme. La distance horizontale est mesurée depuis l’épicentre ; le trajet depuis le foyer est plus long.
StationDistance à l’épicentreArrivée PArrivée SS − P
A18 km———
B44 km———
C70 km———
01 · OBSERVEZ

Un signal, plusieurs ondes

Les ondes P compriment et dilatent la matière ; les ondes S produisent une déformation transversale. Ici, les P arrivent en premier. Le foyer est l’origine en profondeur et l’épicentre le point en surface situé à sa verticale.

02 · COMPAREZ

Le sol compte aussi

Remplacez la roche par un sédiment meuble à la même station. Le modèle modifie le retard local, la fréquence et l’amplification du signal. L’échelle verticale du graphique reste commune pour faciliter la comparaison.

03 · EXPÉRIMENTEZ

Une variable à la fois

Faites une pause à la première arrivée P, puis avancez jusqu’à S. Comparez S − P en A et C. Changez ensuite uniquement la profondeur et recommencez. Enfin, gardez le même sol et comparez les bâtiments : leur réponse dépend de leur période et de l’excitation, pas seulement de leur hauteur.

Hypothèses et limites du modèle · version 1.0

Le modèle suppose un trajet rectiligne à vitesses crustales constantes : 6 km/s pour P et 3,5 km/s pour S. Une couche locale idéalisée de 100 m ajoute un retard selon le sol. Les ondes de surface suivent un trajet approximatif vers la surface puis horizontal à 2,8 km/s. Les strates dessinées sont illustratives : ni la réfraction ni la propagation dans une géologie réelle ne sont calculées.

Chaque bâtiment est un oscillateur linéaire amorti à un degré de liberté, avec 7 % d’amortissement et une période de 0,35, 0,75 ou 1,40 s. L’accélération est synthétique, en unités arbitraires, sans calibration à une magnitude sismique. Les amplitudes et déformations sont amplifiées pour être visibles.

Il n’utilise pas de données en direct, ne prédit pas les séismes et n’estime ni intensité, ni dégâts, ni sécurité structurelle. Il omet la rupture finie, la dispersion, l’interaction sol-structure et les comportements non linéaires. On ne peut pas en déduire qu’un sol ou un bâtiment est toujours plus sûr. Les temps sont simulés, non mesurés.

RéférenceUSGS · The Science of Earthquakes British Geological Survey · How are earthquakes detected?

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