初期微動継続時間の求め方と走時グラフ｜地震のゆれが伝わる様子を動かせる教材

中学1年 / 第2分野 (2)大地の成り立ちと変化 (ウ)火山と地震㋑地震の伝わり方と地球内部の働き

地震のゆれと伝わり方

中学1年・10〜50分・無料・登録不要

地震の単元は、教室で実験ができません。教科書の走時グラフと地震計の記録を読むだけになりがちで、「震源が動いたらこの記録はどう変わるのか」を試せません。

このツールは、地図の上で震源をつまんで動かせます。深さも 10km から 100km まで変えられます。3つの観測点の地震計の記録と走時グラフが同時に描き直され、地面の断面では波が円になって広がります。

この単元でつまずくところ

震源と震央のちがい。 「震央は震源の真上」と言われても、深さが 0 だと2つが同じ点になって区別が消えます。このツールの深さは 10km からで、地図には震央、断面図には震源が別々に出ます。震央からの距離と震源からの距離が両方表示されるので、三平方の関係も見えます。
初期微動継続時間が距離に比例する理由。 P波とS波の速さが違うから、というのは分かっても、なぜ「比例」なのかは式を立てないと出てきません。観測点を近くから遠くへ動かしながら記録を見ると、ずれが一定の割合で広がっていくことが目で分かります。
走時グラフの読み方。 2本の直線の傾きが速さの逆数であること、交点が震源（震源時）であること。グラフだけを見せられても意味が取れません。地図・記録・グラフが同時に動くので、どの線がどの現象かが対応づきます。
波の速さは「決める」ものではない。 P波・S波の速さをスライダーにすると、速さを自由に設定できる量だと誤解されます。ここは地ばんのかたさ（かたい／中くらい／やわらかい）で選ぶ形にしてあります。中学で扱うのは「地ばんによって速さが変わる」ところまでです。

5分

再生ボタンで波を広げて見せます。「Aは主要動まで終わり、Bは初期微動の途中、CにP波が届いたばかり」という時刻で止めると、3つの段階が1画面に並びます。

15分

観測点を3か所動かして、震源からの距離と初期微動継続時間を表にさせます。比例のグラフを自分で描かせると、大森公式の形につながります。

50分

「初期微動継続時間が10秒になる場所を探す」「緊急地震速報が間に合わない範囲を調べる」を課題にします。深さを変えると答えが変わるので、深さも条件として扱わせます。

どの使い方でも、動かした条件はそのままURLに入ります。画面の「リンクをコピー」を押して配れば、生徒の端末でも同じ画面が開きます。生徒が見つけた条件のリンクを提出させれば、そのまま記録になります。

中学校で教える形を優先して、省いている条件があります。教科書や資料集の数値と合わないことがあるので、先に書いておきます。

直接の数値では変えられません。地ばんのかたさを3つから選ぶと、それに応じて速さが変わります。

動かせます。地図の上でつまんで移動できます。距離を変えながら記録の変化を追う使い方ができます。

速報はP波を検知してから出るので、震源に近いほどS波との差が小さく、間に合いません。ツールでは震源からの距離を変えながら「速報からS波まで」の秒数を確かめられます。

直してほしいところは改善の要望から。ツールの画面の「要望を送る」を押せば、そのとき見ていた条件のURLが付いた状態で開きます。