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P波の速さの求め方・S波の速さの求め方|発生時刻の出し方まで例題で【中1理科】

ほしてぃー ・

P波の速さの求め方・S波の速さの求め方|発生時刻の出し方まで例題で【中1理科】

よっしゃー!今日は「P波の速さの求め方」と「S波の速さの求め方」をまとめて片づけるぞ。結論から言う。P波・S波の速さ=震源からの距離 ÷ 伝わるのにかかった時間。そして発生時刻が分からない問題では、**2地点の「距離の差 ÷ 到着時刻の差」**で出す。おれはこの2本の式だけで、地震の計算を苦手にしていた中1がテストで満点を取るのを何度も見てきた。

P波・S波の速さの求め方とは?まず3行で結論

P波とは、地震のときに先に届く速い波で、初期微動(小さなゆれ)を起こす波のことだ。S波は後から届く遅い波で、主要動(大きなゆれ)を起こす。

速さの求め方は、算数の「速さ=道のり÷時間」とまったく同じだ。

  • 道のり → 震源からの距離(km)
  • 時間 → 地震が発生してから、その地点に波が届くまでの時間(秒)
  • 速さ → km/秒(1秒あたり何km進むか)

目安として、P波はおよそ秒速6〜8km、S波はおよそ秒速3〜5kmくらい。答えがこの範囲から大きく外れたら、計算を見直すサインだ。

P波・S波の速さの求め方|2つのパターン

パターン1:発生時刻が分かっている 速さ=震源距離 ÷(到着時刻 − 発生時刻)。 例:10時0分0秒に発生、震源から48kmの地点にP波が10時0分8秒に到着。48 ÷ 8=6で、P波の速さは秒速6kmだ。

パターン2:発生時刻が分からない(2地点のデータがある) 速さ=(2地点の震源距離の差)÷(2地点の到着時刻の差)。 2つの地点の間を波が進んだと考えれば、発生時刻を知らなくても速さが出せる。テストではこっちがよく出る。

自分は授業で「発生時刻がなければ、差と差で割る」と3回言ってもらっている。この一言で迷いが消える。

つまずく定番パターンと抜け方

つまずき1:到着時刻をそのまま割ってしまう 「10時0分8秒」の「8」で割っていいのは、発生時刻が10時0分0秒のときだけ。時間は「かかった時間」を出してから割る。

つまずき2:分と秒の繰り上がりを忘れる 10時0分50秒から10時1分10秒までは20秒。60秒で1分に繰り上がることを、ひき算の前に確認しよう。

つまずき3:P波とS波のデータを混ぜる 表の中で「初期微動が始まった時刻=P波の到着」「主要動が始まった時刻=S波の到着」だ。どちらの列を使うか、最初に丸で囲んでおく。

例題:表から速さと発生時刻を求める出題パターン

例題:ある地震をA・B地点で観測した。

  • A地点(震源距離48km):P波到着 10時0分8秒、S波到着 10時0分12秒
  • B地点(震源距離120km):P波到着 10時0分20秒、S波到着 10時0分30秒

(1) P波の速さ、(2) S波の速さ、(3) 地震の発生時刻を求めよ。

(1) 距離の差 120 − 48=72km、P波の到着時刻の差 20 − 8=12秒。72 ÷ 12=秒速6km。

(2) S波の到着時刻の差 30 − 12=18秒。72 ÷ 18=秒速4km。

(3) A地点にP波が届くまでの時間は 48 ÷ 6=8秒。到着時刻10時0分8秒から8秒もどして、10時0分0秒。S波でも 48 ÷ 4=12秒、12秒から12秒もどして同じ答えになる。2つの波で確かめられるのがこの問題のいいところだ。

よくある質問(FAQ)

Q. P波の速さの求め方を一言でいうと?

A. 震源からの距離を、P波が届くまでにかかった時間で割る。発生時刻が分からなければ、2地点の距離の差を到着時刻の差で割ればいい。

Q. S波の速さの求め方もP波と同じ?

A. 同じだ。使うデータを「主要動が始まった時刻(S波の到着時刻)」に変えるだけで、式はまったく変わらない。

Q. 地震の発生時刻はどう求める?

A. 到着時刻から「震源距離 ÷ 速さ」の時間をもどせばいい。上の例題(3)の手順がそのまま使える。

まとめ:今日からやることはこの3つ

  1. 「速さ=距離 ÷ かかった時間」を声に出して言う。
  2. 発生時刻がない問題は「距離の差 ÷ 到着時刻の差」で解く。
  3. 答えが出たら、P波は秒速6〜8km、S波は秒速3〜5kmくらいかを見て検算する。

地震の計算の全体像は中1理科・地震の計算|P波・S波と初期微動継続時間、初期微動継続時間の求め方は初期微動継続時間とは?で復習できる。

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よっしゃー!!今日も熱くいくぞ!!!

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