Czy p ę kaj ą ce baloniki maj ą co ś wsp ó lnego z trz ę sieniami ziemi?

Czy pękające baloniki mają coś

wspólnego z trzęsieniami

ziemi?

Instytut Geofizyki PAN, Festiwal Nauki 2006

Dr hab. Wojciech Dębski

Co łączy ze sobą:

Rozrywanie kartki papieruPękanie balonikaZłamanie ołówkaKrojenie kromki chlebaRozbicie wazonuPęknięcie wału silnikaZawalenie się mostu, budynku,…Trzęsienie ziemi

Proces zniszczenia (pękania) materiałów

Różne skale (oblicza) pękania materiałów

- atomowa (l ~ 1000 ) pm

- mikroskopowa ( l ~ 10 mm)

- „domowa” (1-10cm)

- „inżynierska’’ (l ~ 100 m)

- sejsmologiczna (l ~1000 km)

Problem pękania jest wieloskalowy 10^-12m – 10^6m

Proces bardzo skomplikowany:

materiały kruche – podatne na pękanie materiały elastyczne – niepodatne

ale uwaga !!! materiały elastyczne: gumy, baloniki, opony,

też pękają !!!

Zależy odZależy od materiałumateriału

Sposobu „niszczenia”Sposobu „niszczenia”

• pękanie i powstawanie szczelin –

po uderzeniu

• trwałe odkształcenie – powolne

obciążenie

• zmęczenie materiałowe –

wielokrotne zginanie,

• tylko odkształcenia elastyczne

Proces pękania w różnych skalach

Skala atomowa

Skala microskopowa

Skala „inżynierska”

Skala sejsmologiczna

Skala atomowa

Skala microskopowa

Skala „inżynierska”

Skala sejsmologiczna

Trzy typy powstawania szczelin

Skala atomowa

Skala microskopowa

Skala „inżynierska”

Skala sejsmologiczna

Szczelina odpowiedzialna za katastrofę

Skala atomowa

Skala microskopowa

Skala „inżynierska”

Skala sejsmologiczna

Jak pękają materiały – skala atomowa

Skala atomowa

Jak pękają materiały –skala mikroskopowa

Pękający balonik –skala mikroskopowaPękający balonik –skala mikroskopowa

skala sejsmologiczna

Dlaczego pękanie jest słyszalne???

Czy pękające baloniki mają coś wspólnego z trzęsieniami ziemi?

Z punktu widzenia fizyki są to te same procesy tylko zachodzące w innej skali.Efekty i ich znaczenie społeczne są często jednak diametralnie różne.

Odpowiedź zależy więc od tego pod jakim kątem rozpatrujemy problem.Niemniej badanie pękających baloników i baniek mydlanych wnosi dużo do zrozumienia mechanizmów powstawania i przebiegu procesów w ogniskach trzęsień ziemi.

Może ktoś z Państwa też w przyszłości „dołoży swój kamyczek” do rozwiązania tego fascynującego, a tak ciągle wymykającego się dokładnemu poznaniu problemowi procesów zniszczenia i pękania ciał stałych.

Gorąco zachęcam!