En quoi les logarithmes sont-ils utiles pour mesurer l’intensité des séismes ?
Publié le 24/06/2024
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«
Grand oral math
En quoi les logarithmes sont-ils utiles pour mesurer l’intensité des
séismes ?
Introduction :
Bonjour à tous.
Aujourd'hui, nous allons explorer un sujet qui lie les
mathématiques et les séismes.
Voici ma problématique : En quoi les
logarithmes sont-ils utiles pour mesurer l’intensité des séismes ?
Pour répondre à cette question, nous allons nous intéresser à plusieurs
point :
1.
Qu’est ce qu’un logarithme ?
2.
Comprendre l'échelle de Richter.
3.
Analyser comment les logarithmes sont appliqués dans cette
échelle.
4.
Les avantages de l’utilisation des logarithmes pour mesurer
l’intensité des séismes
1 Qu’est ce qu’un logarithme ?
Pour commencer qu’est ce qu’un logarithme et qui l’a inventé ?
Nous sommes en 17 ème siècle lorsque le mathématicien écossais
John Napier, plus connu sous le nom francisé de Neper, est le célèbre
inventeur des logarithmes, qu'il décrivit en 1614 dans son ouvrage «
Description de la merveilleuse règle des logarithmes ».
Depuis, cette
méthode a contribué à d'innombrables avancées scientifiques et
techniques en rendant possibles des calculs compliqués jusqu'alors.
Avant que les calculatrices n'existent, les logarithmes étaient
couramment utilisés en arpentage et en navigation.
En math, un logarithmes est la fonction réciproque de l’exponentielle
c'est-à-dire que le logarithme de base b d'un nombre réel strictement
positif est la puissance à laquelle il faut élever la base b pour obtenir ce
nombre.
Comme exemple, nous pouvons prendre en base 10 (log) de 1000 est 3
car 10^3 = 10*10*10 = 1000
Des logarithmes il y a beaucoup de propriété qui en découle comme :
- La propriété du produit : log(a*b) = log(a) + log(b)
- La propriété du quotient : log(a/b) = log(a) - log(b) ou log(1/a) = log(a)
- la propriété de puissance : log(a^n) = n*log(a)
- la propriété des racines : log(sqrt(a)) = ½*log(a)
Toutes ces propriétés sont utilisées afin de simplifier des calculs ou
encore à calculer des inconnues.
Au cours de cette année ,nous avons principalement utilisé des
logarithmes naturels (ln) mais aussi des logarithmes décimaux c’est à
dire de base 10 (log).
2 Comprendre l'échelle de Richter.
Qu’est ce que l'échelle de Richter ?
L'échelle de Richter, développée en 1935 par le géologue américain
Charles Francis Richter, est une échelle logarithmique qui est utilisé
pour quantifier la magnitude d’un séisme.
Elle mesure donc l’énergie
libérée par un séisme.
L’échelle de Richter est définie par la formule suivante: Mi=log(A/A 0)
où Mi est la magnitude du séisme, A est l’amplitude des ondes mesurée
par un sismographe et A0 est une amplitude référence qui correspond a
une amplitude minimale.
Alors on peut se dire que cette échelle n'a pas de limite supérieure.
Mais
les géologues estiment qu'étant donné la résistance maximale des
roches terrestres, aucun séisme supérieur à 10 ne pourra jamais être
enregistré.
3 Analyser comment les logarithmes sont appliqués dans cette échelle.
Pour comprendre comment les logarithmes sont appliqués dans cette
échelle nous allons prendre des exemples :
(pour chaque exemple nous allons....
»
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