التقويم ٤-٦ - كتاب علوم الأرض و الفضاء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال س:١: ١. لخص الطرائق التي يستعمل فيها العلماء الأمواج الزلزالية لقياس الزلازل وتحديد موقعها.

الإجابة: تسجل الأمواج الزلزالية بأجهزة (السيسموغراف)؛ ومن سعة الموجات تحدد قوة الزلزال، ومن فرق زمن وصول موجات P و S تحسب المسافة للمركز السطحي.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفهم هذا السؤال، نحتاج إلى معرفة كيف يستخدم العلماء الأمواج الزلزالية. الأمواج الزلزالية هي اهتزازات تنتقل عبر الأرض عند حدوث الزلزال. الفكرة هنا هي أن العلماء يستخدمون جهازاً يسمى السيسموغراف لتسجيل هذه الأمواج. من خلال تحليل التسجيل، يمكنهم تحديد قوة الزلزال من سعة الموجات (مدى ارتفاعها)، وتحديد موقع مركز الزلزال من خلال حساب الفرق في زمن وصول نوعين من الموجات: موجات P (الأسرع) وموجات S (الأبطأ). إذن الإجابة هي: **تسجل الأمواج الزلزالية بأجهزة (السيسموغراف)؛ ومن سعة الموجات تحدد قوة الزلزال، ومن فرق زمن وصول موجات P و S تحسب المسافة للمركز السطحي.**

سؤال س:٣: ٣. فسر لماذا نحتاج إلى ثلاث محطات رصد على الأقل لتحديد موقع مركز الزلزال؟

الإجابة: تتمركز دوائرين تعطي نقطتين، والدائرة الثالثة تحدد الموقع الدقيق (تثليث الموقع).

خطوات الحل:

1. **الشرح:** الفكرة في هذا السؤال هي فهم كيفية تحديد موقع مركز الزلزال بدقة. عندما يحدث زلزال، تنتشر الأمواج منه في جميع الاتجاهات. كل محطة رصد تسجل وقت وصول الأمواج وتحسب المسافة بينها وبين مركز الزلزال. إذا استخدمنا محطة واحدة، نعرف فقط أن المركز يقع على دائرة نصف قطرها تلك المسافة. بإضافة محطة ثانية، نحصل على دائرتين تتقاطعان في نقطتين محتملتين للمركز. نحتاج إلى محطة ثالثة لتحديد أي من النقطتين هي الموقع الدقيق، حيث تتقاطع الدوائر الثلاث في نقطة واحدة فقط. هذه الطريقة تسمى التثليث. إذن الإجابة هي: **تتمركز دوائرين تعطي نقطتين، والدائرة الثالثة تحدد الموقع الدقيق (تثليث الموقع).**

سؤال س:٥: ٥. كون جملة تفسر لماذا يمكن أن يسبب زلزال قوته 6 دمارًا أكثر مما يسببه زلزال قوته 8.

الإجابة: زلزال 6 ضحل قرب مدينة يسبب دماراً أكبر من زلزال 8 عميق في منطقة نائية.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفهم هذا السؤال، علينا أن نعرف أن الدمار الناتج عن الزلزال لا يعتمد فقط على قوته (الطاقة المتحررة)، بل أيضاً على عوامل أخرى مثل عمق الزلزال وقربه من المناطق المأهولة. الفكرة هنا هي أن زلزالاً بقوة 6 قد يكون ضحلاً (قريباً من سطح الأرض) ويحدث بالقرب من مدينة، مما يزيد من تأثيره ويدمر المباني. بينما زلزال بقوة 8 قد يكون عميقاً في الأرض ويحدث في منطقة نائية بعيدة عن السكان، فتكون آثاره أقل وضوحاً. إذن الإجابة هي: **زلزال 6 ضحل قرب مدينة يسبب دماراً أكبر من زلزال 8 عميق في منطقة نائية.**

سؤال س:٢: ٢. قارن بين قوة الزلزال وشدته، وكذلك بين المقاييس المستخدمة لقياسهما.

الإجابة: قوة الزلزال: طاقة متحررة (مقياس رختر). شدة الزلزال: حجم الدمار (مقياس ميركالي).

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفهم هذا السؤال، نحتاج إلى التمييز بين مفهومين مهمين في دراسة الزلازل: القوة والشدة. قوة الزلزال هي كمية الطاقة التي تتحرر من بؤرة الزلزال، وتقاس عادة بمقياس ريختر (وهو مقياس لوغاريتمي). أما شدة الزلزال، فهي مقياس للدمار الذي يحدث على سطح الأرض وتأثيره على البشر والمباني، وتقاس بمقياس ميركالي المعدل (وهو مقياس وصفي). باختصار، القوة تعبر عن الطاقة، والشدة تعبر عن التأثير. إذن الإجابة هي: **قوة الزلزال: طاقة متحررة (مقياس ريختر). شدة الزلزال: حجم الدمار (مقياس ميركالي).**

سؤال س:٤: ٤. صف كيف يمكن مقارنة حدود الصفائح الأرضية بموقع معظم الزلازل على خريطة العالم، كما في الشكل ٦-٣١

الإجابة: تتمركز الزلازل في أحزمة ضيقة بمحاذاة حدود الصفائح (اندساس، صدوع، تباعد).

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفهم هذا السؤال، علينا أن نتذكر أن القشرة الأرضية مقسمة إلى صفائح تكتونية تتحرك. الفكرة هنا هي أن معظم الزلازل تحدث عند حدود هذه الصفائح، حيث تتحرك الصفائح بالنسبة لبعضها. على خريطة العالم، نلاحظ أن الزلازل تتركز في أحزمة ضيقة تتوافق مع هذه الحدود، مثل مناطق الاندساس (حيث تنزلق صفيحة تحت أخرى)، والصدوع (حيث تنزلق الصفائح أفقياً)، والتباعد (حيث تتباعد الصفائح). إذن الإجابة هي: **تتمركز الزلازل في أحزمة ضيقة بمحاذاة حدود الصفائح (اندساس، صدوع، تباعد).**

سؤال س:٦: ٦. احسب كم تزيد الطاقة الزلزالية الصادرة عن زلزال قوته 9 على الطاقة الزلزالية الصادرة من زلزال قوته 7؟

الإجابة: الفرق في المقدار 2 = 9 - 7 الطاقة تزيد 1024 ≈ $32^2$ مرة. إذن طاقة زلزال 9 أكبر بـ 1000 مرة تقريباً.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - قوة الزلزال الأول: 9 - قوة الزلزال الثاني: 7 - مقياس ريختر هو مقياس لوغاريتمي، حيث كل زيادة بمقدار 1 تعني زيادة في الطاقة بمقدار 32 مرة تقريباً.
2. **الخطوة 2 (القانون):** نستخدم العلاقة بين الفرق في القوة والزيادة في الطاقة: $$\text{الزيادة في الطاقة} = 32^{(\text{الفرق في القوة})}$$
3. **الخطوة 3 (الحل):** بالتعويض: الفرق في القوة = 9 - 7 = 2 $$\text{الزيادة في الطاقة} = 32^{2} = 1024$$
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن الطاقة الزلزالية لزلزال قوته 9 أكبر من طاقة زلزال قوته 7 بحوالي **1000 مرة** (تقريباً 1024 مرة).

ما تعريف قوة الزلزال؟

الإجابة: قوة الزلزال هي مقياس للطاقة التي تتحرر في أثناء حدوث الزلزال، ويمكن قياسها بمقياس رختر.

الشرح: تعريف قوة الزلزال يركز على كمية الطاقة المتحررة، وليس على الأضرار الناتجة.

تلميح: فكر في المقياس المستخدم لقياس هذه الخاصية للزلزال.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

ما تعريف شدة الزلزال؟

الإجابة: شدة الزلزال هي مقياس للدمار الذي يحدثه الزلزال.

الشرح: شدة الزلزال تصف الأثر والضرر الناتج، وليس الطاقة الأصلية.

تلميح: هذا المفهوم يرتبط بالتأثيرات المرئية والنتائج الملموسة للحدث.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

ما الفرق بين قوة الزلزال وشدة الزلزال؟

الإجابة: قوة الزلزال هي مقياس للطاقة المتحررة أثناء الزلزال وتقاس بمقياس رختر، بينما شدة الزلزال هي مقياس للدمار الناتج عن الزلزال.

الشرح: القوة تتعلق بالسبب (الطاقة)، والشدة تتعلق بالنتيجة (الضرر).

تلميح: ركز على الفرق بين ما يتم قياسه (الطاقة مقابل الأثر).

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: متوسط

كم عدد محطات الرصد اللازمة على الأقل لتحديد موقع المركز السطحي للزلزال؟ ولماذا؟

الإجابة: ثلاث محطات رصد على الأقل. لأن تحديد الموقع يعتمد على مبدأ التقاطع، حيث تحدد كل محطة دائرة نصف قطرها المسافة إلى المركز، وتكون نقطة تقاطع الدوائر الثلاث هي موقع المركز السطحي.

الشرح: تحديد موقع دقيق يتطلب بيانات من ثلاث نقاط مرجعية مختلفة للتقاطع.

تلميح: تذكر مبدأ التقاطع الهندسي لتحديد نقطة في الفراغ.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

أين تحدث معظم الزلازل على مستوى العالم؟

الإجابة: تحدث معظم الزلازل في أحزمة ضيقة تسمى أحزمة الزلازل، والتي تنطبق مع حدود الصفائح التكتونية.

الشرح: الزلازل ناتجة عن حركة واصطدام الصفائح التكتونية، لذا تتركز عند حدودها.

تلميح: اربط هذا الموقع بالنظرية التي تفسر حركة القشرة الأرضية.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل