Παράκαμψη προς το κυρίως περιεχόμενο

Σεισμογράφος: ανίχνευση και ειδοποίηση κυμάτων P - Γυμνάσιο & Λύκειο Σαπών

Hosted by OSOS , contributed by Prasop1 on 27 May 2021

Προσπαθήσαμε να κατασκευάσουμε ένα σεισμογράφο που να μπορεί να ανιχνεύει τα σεισμικά κύματα P και να ακούγεται ένα ηχητικό σήμα προειδοποίησης.

Δεν είμαστε σίγουροι αν θα καταφέρουμε να ολοκληρώσουμε επιτυχημένα την προσπάθειά μας αλλά πολλές φορές γνωρίζουμε ότι έχει σημασία το "ταξίδι"

Αρχίσαμε την προσπάθειά μας τον Μάρτιο 2020 αλλά διακόψαμε λόγω αναστολής των δια ζώσης μαθημάτων στις 10 Μαρτίου 2020.

Συνεχίσαμε αρχικά τον Φεβ 2021 αλλά διακόψαμε και πάλι τον Μάρτιο 2021 λόγω αναστολής μαθημάτων.

Προσπαθούμε να ενεργοποιήσουμε μαθητές της Β & Γ Γυμνασίου Διαπολιτισμικής Εκπαίδευσης Σαπών και Β Λυκείου του ΓΕΛ Διαπολιτ.Εκπαίδευσης Σαπών  (Ροδόπης)

Καθηγητές : Πρασόπουλος Δημήτριος, Φυσικός

Δεληγιάννη Μαρία, Φυσικός

 

Learning Objectives
Γεωλογία, Τεχνολογία, Φυσική

Γυμνάσιο και Λύκειο Διαπολιτισμικής εκπαίδευσης Σαπών - Ροδόπης

Βασικοί μας παιδαγωγικοί στόχοι είναι :

α) ενημέρωση των μαθητών για το φαινόμενο του σεισμού

β) μελέτη των φαινομένων των κυμάτων P και S

γ) εμφάνιση ερευνητικών προβλημάτων για την συσκευή που επιλέξαμε να κατασκευάσουμε

δ) προσπάθεια βελτίωσης της αποτελεσματικότητας ανίχνευσης και ηχητικής ειδοποίησης των κυμάτων P 

ε) ψηφιακή καταγραφή μέσω προγράμματος phyphox (χρήση επιταχυνσιογράφου κινητού τηλεφώνου) και πρόγραμμα Phyphox

Συζητήσαμε για τους λίγους σχετικά σεισμούς που νιώσαμε την περίοδο από Μάρτιο 2020 - Ιούνιο 2021. Αναφέραμε τα συναισθήματα που νιώθαμε παλαιότερα κατά την διάρκεια ενός σεισμού (αγωνία,ανησυχία, τρόμος, πανικός) αποφασίσαμε ότι ο καλύτερος τρόπος για να αντιμετωπίσουμε τα σεισμικά φαινόμενα είναι να ενημερωθούμε.

Συζητήσαμε ποιές προετοιμασίες και ελέγχους πρέπει να γίνουν σε σπίτια,σχολεία,κατασκευές καθώς επίσης και σε τρόπους να προστατευθούμε.

Στην πορεία μας αυτή συμμετείχαν σχεδόν όλα τα τμήματα του Γυμνασίου Σαπών (9 από τα 10) και τα 3 τμήματα της Β Λυκείου στο ΓΕΛ ΔΕ Σαπών

Αρκετές φορές συναντηθήκαμε εκτός σχολείου μέσω του προγράμματος Webex και συζητήσαμε - ερευνήσαμε θέματα που μας απασχόλησαν και θέλαμε να τα ερευνήσουμε  περισσότερο.

Ενημερωθήκαμε για το πρόγραμμα SNAC από την ιστοσελίδα : https://snac.gein.noa.gr/project-network/ Είδαμε σεισμογράμματα και προσπαθήσαμε να ανακαλύψουμε που είναι ο θόρυβος και που οι σεισμοί. Πως εμφανίζονται τα κύματα P και S και αν υπάρχουν άλλα είδη κυμάτων σε κάθε σεισμό Παρακολουθήσαμε την ιστοσελίδα του Γεωφυσικού Ινστιτούτο - Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών : http://www.gein.noa.gr/el/ και προσπαθήσαμε να ανακαλύψουμε τις πληροφορίες που μπορούμε να βρούμε από τον ιστοχώρο.

Για λογαριασμό των ομάδων μαθητών που μετείχαν 

Πρασόπουλος Δημήτριος,φυσικός

Δεληγιάννη Μαρία, φυσικός

 

Πρόγραμμα SNAC - σχολικοί σεισμογράφοι - Γ.Ι. -Ε.Α.Α.

Σεισμογράφημα από σχολικό σεισμογράφο δικτύου SNAC

Γεωφυσικό Ινστιτούτο - Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών

Αφού είδαμε παρουσιάσεις και κείμενα που αφορούν τα σεισμικά φαινόμενα, αναλύσαμε σεισμογραφήματα, προσπαθήσαμε να διαφοροποιήσουμε τις αρχικές μορφές κυμάτων P (Primary) και S (Secondary). Αντιληφθήκαμε ότι αν ένας σεισμός είναι σχετικά κοντά η χρονική αυτή καθυστέρηση δεν υπάρχει, ή απλά είναι πολύ μικρότερη.

Παρατηρήσαμε ότι η εμφάνιση των αρχικών κυμάτων P μπορεί να μας "προειδοποιήσει" μερικά δευτερόλεπτα (5-20) για τα επερχόμενα κύματα S που είναι ισχυρότερα (τουλάχιστον μεγαλύτερα σε πλάτος και διάρκεια).

Ερευνήσαμε χάρτες από σεισμικά ρήγματα και μελετήσαμε σεισμούς της περιοχής μας (Θράκης και Βορειοανατολικό Αιγαίο) αλλά και της υπόλοιπης Ελλάδας. Διαπυστώσαμε ότι ζούμε σε μια σχετικά σεισμογενή περιοχή σε απόσταση περίπου 70 km από το ρήγμα της Ανατολίας (την προέκτασή του στον Ελλαδικό χώρο) και 50 km από την θάλάσσια περιοχή που κατακλήζεται από λουόμενους το καλοκαίρι. Είδαμε παρουσιάσεις και βίντεο για σεισμούς και τσουνάμι.

Αποφασίσαμε ότι τελικά η γνώση είναι δύναμη. 

Επιλέξαμε μια πρόταση για να μπορέσουμε να προχωρήσουμε στις δραστηριότητές μας : "Έρευνα, Γνώση, Δράση" 

Χρησιμοποιώντας μαθηματικά και τις ταχύτητες των κυμάτων P και S κατασκευάσαμε ένα πίνακα με την διαφορά χρόνου άφιξης των κυμάτων P - S : 

t : Διαφορά Χρόνου P-S   (minutes) t : Διαφορά Χρόνου P-S   (second) x : Απόσταση επίκεντρου (km)
0,08 5 40
0,17 10 79
0,25 15 119
0,33 20 159
0,42 25 199
0,50 30 238
0,58 35 278
0,67 40 318
0,75 45 357
0,83 50 397
0,92 55 437
1,00 60 477
1,08 65 516
1,17 70 556
1,25 75 596
1,33 80 635
1,42 85 675
1,50 90 715
1,58 95 754
1,67 100 794
1,75 105 834
1,83 110 874
1,92 115 913
2,00 120 953

Συζητήσαμε με τους μαθητές την χρησιμότητα έγκαιρης ενημέρωσης εμφάνισης σεισμού έστω και μερικά δευτερόλεπτα πριν την εμφάνιση των κυμάτων S.

Καασκευάσαμε  την 1η κατασκευή μας και την φωτογραφίσαμε.

Είναι η παρακάτω φωτογραφία : 

1η κατασκευή Γυμνάσιο & Λύκειο Σαπών - Ροδόπης

Χρησιμοποιήσαμε ένα ανιχνευτή κίνησης αγορασμένο παλαιότερα για παραπλήσιο λόγο : ΜΟΝΤΕΛΟ : TELCO (δεν υπάρχει πια στην αγορά)

και δύο ελατήρια από το εργαστήριο φυσικών επιστημών του Γυμνασίου Σαπών καθώς και βαρίδια διαφορετικών μαζών έως 800  gr

Βάλαμε μακετόχαρτα για να ελαχιστοποιήσουμε την πιθανότητα ενεργοποίησης από λάθος ανιχνεύσεις κίνησης και καλύψαμε την μεταλλική πλάκα με μονωτική ταινία για να μην έχουμε ανακλάσεις που πιθανόν να δημιουργήσουν λάθος ενεργοποίηση.

Αυξήσαμε το ύψος της κατασκευής στα 110 cm αλλά δυστυχώς ο ανιχνευτής κίνησης δεν μπόρεσε να ενεργοποιηθεί ηχητικά όταν προκαλέσαμε "σεισμικό γεγονός χοροπηδώντας κοντά στη συσκευή. Ο αισθητήρας πάντως του κινητού μέσω του προγράμματος Phyphox μας έδωσε την γραφική παράσταση για να την δούμε

Δυστυχώς δεν καταφέραμε όσα ελπίζαμε ότι θα πετύχουμε !!!

ις προσπάθειες μας και περισσότερες φωτογραφίες τις τοποθετούμε : https://snacsapon.blogspot.com/2021/05/blog-post.html

Δυστυχώς δεν καταφέραμε να πετύχουμε το επιδιωκόμενο αποτέλεσμα .... ευχόμαστε την επόμενη χρονιά να προσεγγίσουμε διαφορετικά το "κατασκευαστικό μας πρόβλημα" και να τα πάμε καλύτερα.

Ήταν ένα όμορφο ταξίδι που σκοπεύουμε να το συνεχίσουμε για να βελτιώσουμε την κατασκευή μας. Προσπαθήσαμε να σας περιγράψουμε όσο καλύτερα μπορούμε τις προσπάθειές μας. Τα συναισθήματα που νιώσαμε ήταν πολλά και το ταξίδι συνεχίζεται......

Τελειώνοντας ...επειδή η φετινή χρονιά φτάνει στο τέλος της αν αναφέρουμε μερικές φράσεις των μαθητών που μας συγκίνησαν : 

"Θα σας θυμάμαι πάντα κύριε !"

"Ευχαριστούμε που πάντα προσπαθούσατε, και ποτέ δεν σταματήσατε να πιστεύετε σε εμάς και πάντα μας ενθαρύνατε όλο και πιο πολύ !"

"Χαρήκαμε πολύ που είχαμε την ευκαιρία να γνωρίσουμε έναν άνθρωπο σαν και εσάς !"

............................................... 

Ενδιαφέρουσες ιστοσελίδες : 

Πρόγραμμα SNAC -σχολικοί σεισμογράφοι : https://snac.gein.noa.gr/project-network/ 

Ιστοσελίδα του Γεωφυσικού Ινστιτούτο - Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών : http://www.gein.noa.gr/el/ 

Βιβλιογραφία που χρησιμοποιήσαμε 

  • Seismology Handbook (Intellectual Output O4) Schools Study Earthquakes

 Editors Gerasimos Chouliaras, Marianna Potsidi. Authors :  Gerasimos Chouliaras, Georgios Drakatos, Maria Staviani National Observatory of Athens, Greece Georgios Mavromanolakis, Marianna Potsidi, Sofoklis Sotiriou, Ilias Stouraitis, Giannis Alexopoulos Ellinogermaniki Agogi, Greece Date April 2016

https://portal.opendiscoveryspace.eu/sites/default/files/sse_o4_seismologyhandbook.pdf

  • Implementation Guide (Intellectual Output O3),  Schools Study Earthquakes,

Editors Ivoni Pavlou, Marios Papaevripidou, Zacharias Zacharia Authors Georgios Mavromanolakis, Marianna Potsidi, Manolis Chaniotakis, Sofoklis Sotiriou, Ilias Stouraitis, Giannis Alexopoulos Ellinogermaniki Agogi, Greece Marios Papaevripidou, Ivoni Pavlou, Zacharias Zacharia, Nikoletta Xenofontos, Maria Irakleous, Anna Fiakkou University of Cyprus, Department of Education, Cyprus Bulent Cavas, Elif Dönertaş Yavas, Zeynep Hulagu, Zeynep Ozben, Ismail Aras, Sedriye Guler Bahcesehir Eğitim Kurumları Anonim Şirketi, Turkey Philip Ivanov, Orlin Kouzov, Daniela Pavlova, Radoslav Yoshinov, Stefan Hadjitodorov National Research Network Association, Bulgaria Luigi Cerri, Flora Di Martino Fondazione Idis – Città della Scienza, Italy Date April 2016 (First Release), January 2017 (Revised Version)

https://portal.opendiscoveryspace.eu/sites/default/files/sse_o3_implementationguide.pdf

  • «Σεισμοί - Χρόνος και Επίκεντρο» Δρ. Γεώργιο Μαυρομανωλάκη, 11/06/2019

https://portal.opendiscoveryspace.eu/sites/default/files/seismoi_-_hronos_kai_epikentro.pdf

  • «How to locate the epicenter of an earthquake Original hosted in "ODS"», contributed by Georgios Mavromanolakis on 11/06/2019

https://portal.opendiscoveryspace.eu/sites/default/files/how_to_locate_the_epicenter_of_an_earthquake.pdf

https://portal.opendiscoveryspace.eu/sites/default/files/seismoi_-_drastiriotita_hronometrisis.pdf

  • Η Σεισμολογία με απλά λόγια για μαθητές Γυμνασίου (Πηγή: Geological Society)

https://portal.opendiscoveryspace.eu/en/node/860183