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En moins d'une heure après un tremblement de terre, on nous annonce son épicentre. Comment arrive t-on à localiser un séisme aussi rapidement ?
Les ondes émises par un séisme sont de trois types :

- les ondes P sont des vibrations longitudinales de compression ; ce sont les plus rapides, leur vitesse de propagation atteint 3,5 à 14 km/s, suivant la nature des roches et la profondeur de propagation ;

- les ondes S sont des vibrations transversales de cisaillement perpendiculaires à la direction de propagation, moins rapides que les ondes P (la vitesse des ondes P est environ supérieure de 1,7 fois la vitesses des ondes S) ;

- les ondes L sont des ondes superficielles, qui sont encore plus lentes que les ondes S.

Les ondes sismiques sont enregistrées, en plusieurs endroits du globe, par des appareils qu'on nomme sismographes. En un lieu donné, on obtient sur l'enregistrement sismographique un décalage entre les débuts des enregistrements des ondes P et S. Les vitesses de propagation de ces deux types d'ondes dans la croûte terrestre sont connues et on possède des courbes étalonnées, comme sur le document 1.

Énoncé :


Doc. 1

1. En examinant le document 1, peut-on dire que les vitesses des ondes S ou P sont constantes ? si elles ne le sont pas, expliquer pourquoi.
2. Calculer la vitesse moyenne des ondes S et P lors d'un parcours de 2000 km.
3. Lors d'un séisme, on a détecté les signaux du document 2 :


Doc. 2

a. Quelle est l'onde détectée en premier ?
b. Quel est l'intervalle de temps séparant les débuts des détections des deux ondes ?
c. A l'aide du document 1, déterminer la distance à l'épicentre.
4. Montrer que, pour localiser l'épicentre, il faut au moins trois stations de détection placées à trois endroits différents.