中学1年生の理科では、「大地の変化-地震」という単元を学習します。
この単元では、暗記しなければならないことが多い他、計算問題もありますのでしっかりと定着させるように反復して学習しましょう。
そこでこの記事では、この単元が苦手という中学生やそして中学生に勉強を教える親御さんのために抑えておくべき重要なポイントをわかりやすくまとめたので参考にしてください。
地震はP波とS波の2つの波で伝わる
地震は地下で発生し、そのゆれが発生した場所から波として伝わります。
震源…地下の地震が発生した場所
震央…震源の真上の地表の地点
地震がおこると震源から速さの異なる2種類の波が同時に発生します。
伝わる速さのはやい波をP波といい、P波は小さなゆれをおこします。
P波は「縦波」で伝わる方向に振動する波です。
伝わる速さの遅い波をS波といい、S波は大きなゆれを起こします。
進行方向と直角の方向に振動する「横波」として伝わります。
P波とS波の速さがちがうため、到達時刻に差が生じます。
初めに小さなゆれ(初期微動)があり、 あとから大きなゆれ(主要動)がくること、震源から遠いほどP波とS波の到達時刻の差が大きくなり、初期微動が続く時間(初期微動継続時間)が長くなることはイメージで理解しましょう。
初期微動・主要動・初期微動継続時間の違い
- 初期微動…P波によるはじめのちいさなゆれ
- 主要動…S波による。後から来る大きなゆれ
- 初期微動継続時間…P波とS波の到達時刻の差。初期微動継続時間は震源からの距離に比例する
初期微動・主要動・初期微動継続時間の違いはしっかり頭に入れましょう。
P波が先に到着することさえわかればあとはイメージで補うこともできるので、言葉は必ず覚えましょう。
地震の計算問題を解いてみよう！
それでは地震の単元で出題される計算問題を解いてみましょう。
この手の問題では、初期微動継続時間、震源までの距離、地震発生時刻、P・S波の速さが問われます。
波の速さが出せる場合は速さを出してから求めるのが定石です。
速さ = 距離 ÷ 時間
時間 = 距離 ÷ 速さ
例題
震源からの距離100kmのA地点で14時30分20秒にゆれがはじまり、震源から110kmのB地点では14時30分25秒にゆれが始まった。この地震の発生時刻を求めよ。
これは10kmの差を5秒で進んだことがわかる、つまり秒速2kmであることが計算できます。
そしたらA地点で揺れを観測した時間から距離と秒速を割ってその時間を元に戻せば地震の発生した時間が求めることができます。
つまり、100÷2=50秒
14時30分20秒-50秒＝14時29分30秒
マグニチュードと震度の違いとは
地震速報など地震関連のニュースでは、地震の大きさに「マグニチュード」と「震度」という2つで示していることがあり、どっちがどっちかごちゃ混ぜになってしまっている人もいるでしょう。
それぞれどんな違いがあるのかしっかりと覚えておきましょう。
震度
震度はある地点でのゆれの強さを表すものです。
0〜4、５弱、5強、６弱、6強7まで10段階にわけられます
同じ地震でも、ふつう震央に近いほど震度が大きく、遠いほど小さくなります。
マグニチュード(M)
地震の規模(エネルギーの大きさ)を表すのがマグニチュード(M)で、マグニチュードが1増えるとエネルギーは約32倍になります。
マグニチュードの求め方は複数の地点にある震度計での揺れと地震の波が距離とともに小さくなっていく程度で計算されるものです。
二つの違いは？
- 「マグニチュード」は地震そのものの規模を表す指標（M）
- 「震度」は観測地点の揺れの程度（0~7の10階級）
地震の仕組み
地球表面をおおう、巨大な岩盤をプレートといい、このプレートの動きが地震の原因です。
日本付近では太平洋側のプレートが大陸側のプレートの下に沈み込んでいるので、プレート境界面に巨大な力がかかり地震がおこりやすいという訳です。
プレート境界面だけでなくプレート内部の地震を引き起こす力もプレートの動きです。
日本周辺にあるプレート
・フィリピン海プレート
・太平洋プレート
・ユーラシアプレート
・北アメリカプレート
断層
地球では、プレートが沈んだり大きな力が働くので、プレートの動きに耐えられなくて壊れてしまった部分を「断層」と呼びます。
中でも活断層は、繰り返し動いた断層で、これからも動く可能性が高いのでそこで地震が起こりやすいという特徴があります。
地震の種類
最後に地震の種類をまとめたので、其々の特徴を押さえましょう。
海溝型地震
海溝型地震は、海洋プレートが大陸プレートの下に沈み込んで、大陸プレートを引きずり込み、ひずみが限界に成ると大陸プレートがもとに戻ろうとして急激に隆起して起こる大きな地震です。
2011年の東北地方太平洋沖地震は海溝型地震です。
内陸型地震
内陸型地震は、以下のような地震のことを指します。
・大陸プレート内部の地下の浅いところで起こる地震もプレートの動きが原因となって起こる地震
・海洋プレートの動きによって大陸プレートに力が加わり、活断層が動いて地震が起こる地震
内陸型地震は「直下型地震」と呼ばれることもあり、1995年の兵庫県南部地震や2008年の岩手宮城内陸地震はこの種類です。
