中1地学【地震の計算】

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1.地震の計算問題のポイント

必ず「グラフ」または「表」が与えられます。
以下の3点に注目して問題を解きましょう。
▼P波・S波の速さについて
・P波はS波より速い。P波は初期微動を起こし,S波は主要動を起こす。
通常の速さの求め方(速さ=距離÷時間)と同じように求める

地震の発生時刻に注目
震源からP波,S波が出発した時刻=地震の発生時刻
・通常の速さの求め方と同じように求める。
・またはグラフを読み取る。

初期微動継続時間について
初期微動継続時間は震源距離に比例する。
・初期微動継続時間が長い=震源距離は大きい。
・初期微動継続時間が短い=震源距離は小さい。

■地震の問題の読み取り
ある地震をA地点とB地点で観測しました。
以下の表がその記録です。

これをグラフに表してみましょう。
次のようにゆれが表されますね。

この2つの記録で,
初期微動の始まり(P波の到着)と
主要動の始まり(S波の到着)を
それぞれまっすぐ結びます。以下の緑色の直線です。

これはP波,S波の伝わり方を表します。

ここからP波の方がはやい,ということがわかりますね。

さらにこの緑色の直線は下の図の青色の点で交わります。
これは震源からの距離0kmでのP波・S波の記録,
つまり地震の発生時刻を表します。

続いて以下を見てみましょう。
黄色の矢印は初期微動継続時間を表しますね。

震源から120kmのA地点では25秒
震源から360kmのB地点では75秒
と読み取れます。
震源からの距離が3倍になると初期微動継続時間も3倍になっています。
つまり初期微動継続時間は震源距離に比例するということです。

では,ここから次の5問を考えてみましょう。
P波の速さはいくら?
S波の速さはいくら?
地震発生時刻を計算で求めるなら?
震源距離180kmの地点では初期微動継続時間は何秒か?
初期微動継続時間が10秒の地点は震源から何kmの地点か?

ここで以下のように表のデータを図にまとめます。
A地点・B地点・震源が同一直線上とは限りませんが
今は同一直線上と考えます。

P波の速さ
図のA地点とB地点のデータを比べましょう。

距離の差は240km,P波の到着時間の差は30秒です。
よって
240km÷30秒=8km/s
P波の速さは8km/sです。

S波の速さ
先ほどと同様,図のA地点とB地点のデータを比べましょう。

距離の差は240km,S波の到着時間の差は80秒です。
よって
240km÷80秒=3km/s
S波の速さは3km/sです。

③地震発生時刻
先ほど求めたP波の速さを利用しましょう。
地震発生時刻=PS波の出発時刻です。
震源からA地点まで120km,P波がA地点に到着したのが17:10:45です。
P波が震源を出発してA地点に到着するまでに何秒かかったかを求めればよいですね。

120km÷8km/s=15秒
17:10:45の15秒前ですから
地震発生時刻は171030が正解になりますね。

④震源距離180kmの地点での初期微動継続時間
初期微動継続時間と震源距離は比例することを利用します。
グラフから震源から120kmのA地点では初期微動継続時間が25秒であることがわかっています。

求める初期微動継続時間をx秒として
120km:25秒=180km:x秒
よってx=37.5となります。

⑤初期微動継続時間が10秒の地点の震源距離
これも初期微動継続時間と震源距離は比例することを利用します。
震源から120kmのA地点では初期微動継続時間が25秒であることがわかっています。

求める震源距離をx(km)として
120km:25秒=x(km):10秒
よってx=48kmとなります。

実際の問題では,
グラフのみ,または表のみの場合がほとんどです。
どちらでもやるべきことは同じです。

要は「速さの計算」を算数のように行えること
そして「初期微動継続時間と震源距離は比例する」こと
この2点を押さえておきましょう。

■このページのポイント

・P波・S波の速さは「通常の速さと同じ求め方」をする。
・地震の発生時刻も「通常の速さと同じ求め方」またはグラフの読み取りをする。
・初期微動継続時間は震源距離に比例する。

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