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Ciências

Calculadora da Profundidade por Sísmica de Refração (Distância de Cruzamento e Tempo de Interceção)

Profundidade de uma camada mais rápida, como o substrato rochoso ou o nível freático, a partir das velocidades das duas camadas e da distância de cruzamento ou do tempo de interceção num gráfico de tempos de chegada.

Resultados

Profundidade da interface (pela distância de cruzamento) 15,49 m
Profundidade da interface (pelo tempo de interceção) 15,49 m
Ângulo crítico 14,48 °
Distância crítica (primeira chegada refratada) 8,0 m
Como varia
Profundidade da interface (pela distância de cruzamento)Distância de cruzamento 0 – 80. Profundidade da interface (pela distância de cruzamento): 0 → 30,9839Profundidade da interface (pela distância de cruzamento)010203040020406080Distância de cruzamento (m)

A linha tracejada marca o valor que escreveu.

O que faz esta ferramenta

Num levantamento de refração, uma martelada envia ondas pelo terreno; perto da fonte a primeira chegada é a onda direta na camada de cima, mas para lá da distância de cruzamento chega primeiro uma onda que mergulhou na camada rápida de baixo, correu ao longo do seu topo e voltou a subir. As velocidades são os inversos dos declives dos dois segmentos retos do gráfico tempo–distância, e a profundidade resulta do ponto onde se cruzam, ou da interceção do segundo segmento com o eixo dos tempos. O método exige que cada camada seja mais rápida do que a de cima e que a interface seja plana; uma camada mais lenta escondida sob uma mais rápida é invisível para ele.

Fórmula

z = (x_c ÷ 2) √((v₂ − v₁) ÷ (v₂ + v₁)) · z = t_i v₁ v₂ ÷ (2 √(v₂² − v₁²)) · θ_c = asin(v₁ ÷ v₂)

Variáveis

SímboloSignificadoUnidade
v1Velocidade das ondas na camada de cimam/s
v2Velocidade das ondas na camada de baixom/s
xcDistância de cruzamentom
tiTempo de interceçãoms
ZXProfundidade da interface (pela distância de cruzamento)m
ZIProfundidade da interface (pelo tempo de interceção)m
TCÂngulo crítico°
XKDistância crítica (primeira chegada refratada)m

Exemplo resolvido

  • Velocidade das ondas na camada de cima500 m/s
  • Velocidade das ondas na camada de baixo2000 m/s
  • Distância de cruzamento40 m
  • Tempo de interceção60 ms
  • Profundidade da interface (pela distância de cruzamento)15,49 m
  • Profundidade da interface (pelo tempo de interceção)15,49 m
  • Ângulo crítico14,48 °
  • Distância crítica (primeira chegada refratada)8,0 m

Limitações

  • A fórmula assume condições ideais: sem perdas por atrito, sem resistência do ar e sem perdas de rendimento, a não ser que as introduza.
  • O resultado é uma estimativa baseada apenas nos valores que introduziu. Situações reais incluem muitas vezes fatores que esta calculadora desconhece.