Sa analizam putin motivul pentru care elefantii (care percep foarte bine infrasunetele) se indeparteaza de tarm inainte de sosirea valului tsunami. Dupa cum stim, valurile tsunami au o viteza viteza foarte mare, mai ales in zonele adanci ale oceanelor. Partea buna este ca desi sunt foarte rapide, ele nu se propaga (totusi) cu viteza undelor longitudinale in apa (sau viteza sunetului in apa, care este de aproximativ 1500 m/s), ci cu
viteza undelor marine de suprafata, unde ce apar sub influenta gravitatiei.
Viteza acestor unde
c = SQRT [ g?/2? * tanh(2?h/?) ], unde g este acceleratia gravitationala, ? este lungimea de unda, h este adancimea apei, iar tanh(x) este functia tangenta hiperbolica tanh(x) = sinh(x) / cosh(x) = (e[SUP]x[/SUP]-e[SUP]-x[/SUP])/e[SUP]x[/SUP]+e[SUP]-x[/SUP]).
Daca lungimea de unda este mult mai mare decat adancimea apei (? >> h), atunci se poate ajunge la aproximatia:
c = SQRT [ g*h ] si utilizand valoarea aproximativa g = 10 m/s[SUP]2[/SUP] putem estima ca viteza valului tsunami este de aproximativ
200 m/s cand adancimea oceanului este de 4000 de metri si de
100 m/s cand adancimea este de 1000 de metri. Aceasta ne arata ca atunci cand adancimea scade va scadea si viteza de propagare, dar ampitudinea valurilor va fi mai mare (ca in imaginea de mai jos).
Wikipedia.org - Tsunami
Cu toate ca viteza valului tsunami in apa adanca a oceanelor se poate apropia de viteza unui avion (poate depasi 800 km/ora), totusi viteza infrasunetelor in aer trebuie sa fie mai mare. Cunoastem ca viteza de propagare a sunetului in aer este data de relatia:
c = SQRT [?*P/?] ,unde ? este coeficientul adiabatic avand valoarea de 1,4 pentru gazele biatomice,iar P si ? sunt presiunea si densitatea gazului (aerului). Cum micile variatii de presiune si temperatura sunt mai dificil de evaluat, putem simplifica formula respectiva folosind ecuatia de stare pentru gazele perfecte
PV = ?RT = m/?*RT care poate fi scrisa ca P/? = RT/? si efectuand substitutia in relatia vitezei de propagare obtinem:
c = SQRT [?RT/?], unde R este constanta gazelor perfecte (R = 8314 J/Kmol*K), T este temperatura absoluta masurata in grade Kelvin, iar ? masa molara a aerului . Considerand T[SUB]0[/SUB] = 273,15 K (temperatura de 0 grade Celsius) si introducand valorile cunoscute (?=1,4, R=8314 J/Kmol*K, T[SUB]0[/SUB] = 273,15 K, ? = 28,96 Kg/Kmol, se ajunge la formula:
c = SQRT [?RT[SUB]0[/SUB]/?] * SQRT [T/T[SUB]0[/SUB]] = 331,3 * SQRT [1 + ? / 273,15] unde ? este temperatura masurata in grade Celsius, o formula care ne arata ca viteza sunetului (sau a infrasunetului) depinde numai de temperatura.
Deci pentru o temperatura a aerului atmosferic de 20 grade Celsius obtinem pentru viteza sunetului (infrasunetelor) c = 343,21 m/s, valoare semnificativ mai mare decat cea a propagarii valului seismic (tsunami).
Daca mai luam in considerare ca perturbatia respectiva se propaga initial cu viteza undelor seismice, care este de 10-20 de ori mai mare decat viteza infrasunetelor, apare destul de evident ca (la distante mari de epicentrul seismului) animalele care resimt aceste unde sonore de frecventa foarte joasa au timpul necesar pentru a se indeparta de tarmul oceanului.