地震の震度と速度には関係があるのか

質問

地震の震度が大きい場合と小さい場合には波の伝わる速度に関係があるのかわかりません。
震度が大きいと速いのか、大きくても小さくても同じ速度で伝わるのか教えていただければと思います。

回答No.3

Mr_Holland · ベストアンサー

感覚として、速度が変わらないことを確認したら納得できるかもしれませんね。

例えば、大きめのたらいを用意して、そこに水を張ります。
そして、同じ大きさで重さの異なる玉を二つ用意します。
たらいの水面が落ち着いて平らになるのを待って、軽い玉と重い玉とをそれぞれたらいの中心で落としてみて、たらいの縁に波が到達する時間を計ってみたらいかがでしょうか。
多少の誤差は生じるでしょうが、基本的に同じだけの時間がかかることが分かるはずです。

もっと粗っぽい実験でよかったら、お風呂場で浴槽に浸かっているときに水面を手で上下させてみて、上下させる量の違いで波が浴槽の縁に到達する時間が異なるかで確認してもいいかもしれません。
（できれば、ほかに誰も入っていないときの銭湯などの大きな浴槽でやれればいいでしょうが。）

波に音波を使いたい場合でしたら、長い糸電話を作って、発話者の声の大きさで到達時間に差が出るかで確認するのもよいかもしれません。
（糸の張力が変わらないように気をつけなければなりませんが。）

いずれにしても、何らかの方法で体感したほうが納得できるような気がします。

お礼

ありがとうございました。
分かりやすい方法で納得できました。

回答No.2

TaRSu

波の速度が大きいと、そのぶん揺れが大きいような気がするのですね。
しかし、残念ながら波の速度は関係ありません。

地震波は、ものが動くという現象が伝わっていくものです。
波の進行速度というのは、その現象が伝わる速度でしかなく、地震の揺れは進行速度が変わってもおんなじです。（色々と乱暴ですが…）
では何が地震の揺れを伝えているのか、と言うと、波の大きさ（振幅）と周期です。

野球場やサッカー場、某フレンドパークなどで良くやっている、人の波を考えてください。
座った人たちが順々に立ち上がってまた座ることで、波を作るあれです。
波の進行速度は波の進行速度、振幅は立ち上がる高さ、周期は立ち上がるスピードに対応し、
揺れの大きさは、個々の人の運動の大変さに対応します。

さて、人の波が早く伝わったとき、人の運動は大変になりますか？
立ち上がるスピードが変わらなければ人の運動も変わらないですよね。
地震波というのもそんな感じで、進行速度って言うのは「揺れる」ということが伝わる速度でしかないのですよ。
下記ＵＲＬのアニメーションも参考にしてください。Ｓ波の例は、揺れ幅が進行速度と関係ない感じがよく分かるかと。

なお、波の速度は地殻ではだいたい変わらず（正確には＃１さんのいうとおり媒質次第）Ｐ波が6km/s 、Ｓ波が3km/s くらいです。
（Ｓ波の方が揺れは大きいですが伝わる速度は遅い）

参考URL：

http://contest.thinkquest.jp/tqj2000/30295/mechanism/earthquake/pands.html

お礼

回答ありがとうございます。

もう少し教えていただきたいのですが、
例えですが、軽いおもりを落として生じる地震波の速度と、重いおもりを落として生じる地震波の速度は同じで、地震波の速度は地下を構成している物質によると考えてよいという事でしょうか？
加わる力の大きい方がイメージとしては地震波の速度が速くなるように思えるのです。

回答No.1

Mr_Holland

地震波の速度は、地震の規模（マグネチュード）に関わりなく、波の種類と進行する媒体で決まるものだと思いますよ。

なお、震度という用語が使われていますが、これはある場所でのゆれの程度を表したものですので、各地震波のゆれの程度によって速度に差があるかという意味で使われているのだとすれば、速度に差はないと思います。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9C%B0%E9%9C%87%E6%B3%A2, http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9C%87%E5%BA%A6

お礼

回答ありがとうございます。
参考になりました。