中1理科・地震の計算｜P波・S波と初期微動継続時間

地震の計算とは？まず3行で結論

よっしゃー！今日は理科でつまずく人が続出する「地震の計算」を、10分で得点源に変えていくぞ。おれはこの単元、公式を覚えるより先に「絵をかく」ほうがずっとラクだと思っている。まずは結論から。

地震の計算とは、P波とS波の速さ・到達した時刻・初期微動継続時間・震源までの距離を、比例の関係を使って求める問題のことだ。押さえるのはたった3つ。P波は速くて先に届く、S波は遅れて届く、その時間差（初期微動継続時間）が震源の遠さに比例する。ここさえ分かれば、地震の計算はパズルみたいに解ける。

• P波：速い波。最初の小さなゆれ＝初期微動を起こす
• S波：遅い波。あとから来る大きなゆれ＝主要動を起こす
• 初期微動継続時間：P波が届いてからS波が届くまでの時間差

自分はいつも生徒に「Pはピュッと速い、Sはスローで遅い」と教えている。名前の順番（P→S）＝届く順番。ここを体で覚えるだけで、問題文がスッと読めるようになるぞ。

地震の計算で点を取る3つのコツ

この単元で差がつくのは、次の3つの型を持っているかどうか。おれが授業で最初に配る「型」がこれだ。

1つ目、速さの公式。波の速さ＝震源からの距離÷かかった時間。距離をキロメートル、時間を秒でそろえると、速さは「km/s（1秒あたり何km進むか）」で出る。単位をそろえる。これが計算の8割。

2つ目、初期微動継続時間の出し方。初期微動継続時間＝S波が届いた時刻−P波が届いた時刻。引き算するだけ。ただし「◯時◯分◯秒」の形は、秒だけ見て引くとズレる。分と秒を分けて計算する。

3つ目、比例のワザ。初期微動継続時間は、震源からの距離に比例する。これを大森公式と呼ぶ。つまり距離が2倍になれば、継続時間も2倍。表の空欄うめは、この比例を使えば一瞬。比例が苦手な人は、先に数学の中1数学・比例と反比例｜式とグラフの読み方を5分で整理で土台を作っておくと、地震の計算がグッとラクになる。

つまずく定番パターンと抜け方

ここからは、テストで点を落とす定番パターンと、その抜け方。おれが17年見てきた「あるあるミス」を先回りでつぶすぞ。

つまずき その1、P波とS波を逆にする。初期微動＝小さいゆれ＝P波、主要動＝大きいゆれ＝S波。ここを一度、紙に大きく書いて貼っておく。逆にした瞬間、全問アウト。

つまずき その2、単位のバラバラ。距離がkm、速さがkm/sなのに、時間を分のまま計算してしまうやつ。時間は秒にそろえる。60秒＝1分の変換を先にすませておく。

つまずき その3、地震の発生時刻をたし算してしまう。波は「発生してから届く」もの。だから発生時刻＝届いた時刻−かかった時間。ここは引き算。密度や濃度と同じで「何を求めるか」で式の向きが変わるから、単位あわせの練習は中1理科・密度の求め方｜公式と単位のミスをなくすも一緒に読むと効くぞ。

実際の出題パターンで確認（例題）

型を手に入れたら、あとは実戦。よく出るパターンをそのまま置いておく。手を動かして解いてみてくれ。

例題：ある地震で、震源からの距離が80kmの地点Aに、P波は10秒後、S波は20秒後に届いた。

• （1）P波の速さは？　→　80÷10＝8。答えは8km/s
• （2）S波の速さは？　→　80÷20＝4。答えは4km/s
• （3）地点Aの初期微動継続時間は？　→　20−10＝10秒
• （4）震源からの距離が160kmの地点Bの初期微動継続時間は？

（4）がヤマ。距離が80km→160kmで2倍だから、初期微動継続時間も比例して2倍。10秒×2＝20秒。これが大森公式の威力だ。計算しなおさなくても、比例で一発。

念のため確かめ算。160÷8＝20秒（P波）、160÷4＝40秒（S波）、40−20＝20秒。ぴったり合う。おれはいつも「速さで解く道」と「比例で解く道」の2本を持っておけと言っている。片方でミスっても、もう片方で検算できるからな。

よくある質問（FAQ）

Q. P波とS波の覚え方は？

A. Pは「Primary（1番目）」で先に来る速い波、Sは「Secondary（2番目）」で後から来る遅い波。名前の順番＝届く順番と覚えれば、逆にしないぞ。

Q. 震度とマグニチュードは何が違うの？

A. 震度はその場所のゆれの大きさで、日本では0〜7の10段階（5と6に弱・強がある）。マグニチュードは地震そのものの規模。同じ地震でも、震源に近い場所ほど震度は大きくなる。

Q. 初期微動継続時間から震源までの距離は出せる？

A. 出せる。初期微動継続時間は震源からの距離に比例するから、基準になる地点が1つ分かれば、比例の式で他の地点の距離も求められる。

まとめ：今日からやることはこの3つ

地震の計算は、才能じゃなくて「型」で決まる。今日のまとめはこの3つ。

1つ、速さ＝距離÷時間、単位は秒にそろえる。2つ、初期微動継続時間＝S波−P波の引き算。3つ、初期微動継続時間は震源までの距離に比例する（大森公式）。この3本柱を、まず例題1問で手を動かして確かめてくれ。

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よっしゃー！！今日も熱くいくぞ！！！