地震と火山の問題
ある地震を、水平な地表上の観測点 A, B, C で観測した。観測点 A はこの地震の震央にある。観測点 B は震央から水平距離 の地点にある。各観測点の初期微動継続時間は次の表のとおりである。
| 観測点 | 震央距離 | 初期微動継続時間 |
|---|---|---|
| A | 秒 | |
| B | 秒 | |
| C | 不明 | 秒 |
震源距離 と初期微動継続時間 の間には、比例定数 を用いて大森公式 が成り立つものとする。地下の P 波・S 波の速さはそれぞれ一定で、地震波は震源から観測点まで直進するものとする。また、観測点はすべて同じ高さにあるとする。
観測点 C の震央距離は何 km か。整数で答えよ。
この問題で使うもの
- 大森公式(説明と入口の問題)
- 震源距離・震央距離と震源の深さ(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(6 技能)
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ヒント
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ヒント 1
震央にある観測点 A の震源距離は、震源の深さに等しいことに注目しよう。
ヒント 2
震源・震央・観測点は直角三角形をつくる。 と を組み合わせて式を立てよう。
ヒント 3
A, B について を解くと 、震源の深さは になる。次は C の震源距離を求めよう。
答えと解説
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解説を読む
地下の P 波・S 波の速さが一定で、地震波が直進するので、震源距離 は初期微動継続時間 に比例し、大森公式 が成り立つ。
震源の深さと を求める。
観測点 A は震央にあるので、A の震源距離は震源の深さ に等しい。
観測点 B の震源距離は である。震源・震央・B は、震央を直角の頂点とする直角三角形をつくる。よって三平方の定理より
より である。したがって となる。
観測点 C の震央距離を求める。
C の震源距離は
C の震央距離を とすると、三平方の定理より
より である。
答えは km。
別解
震源距離 であり、観測点はすべて地表の同じ高さにあるので、震央距離 と震源の深さ について が成り立つ。
観測点 A は震央にあるので、震源距離は深さ に等しい。よって 。
観測点 B では 、震央距離は km なので
km/s
したがって km。
観測点 C では km。
km
検算: B について km、 で成り立つ。C について で成り立つ。