地震波の到達時刻から揺れの伝わり方を調べる

P波・S波、初期微動継続時間、速さと距離を扱う14問と六つの記述課題です。

学年・内容の目安 中学校第1学年。授業の復習や教材の準備に使えます。公開教材の利用条件を確認し、年少の生徒には講師が紙の教材を用意します。

学習用の練習の使い方

学習内容や既習事項に合わせて使う独自の練習です。文部科学省の認定教材や、教科書・入試の全範囲を網羅する教材ではありません。

解説を読む

同じ地震の観測記録を比べて、先に届いた波、二つの波が届く時間の差、震源までの距離の関係を調べます。数値の計算は、波が一定の速さで進む学習用のモデルで行います。

必要な予備知識

秒と分、道のり・速さ・時間の関係を使えること。

  1. P波の方がS波より速く伝わります。観測点で先に始まる小さな揺れが初期微動、後に始まる大きな揺れが主要動です。
  2. この教材では、P波が到達してからS波が到達するまでの時間を初期微動継続時間として読みます。地震が起きてからP波が届くまでの時間とは区別します。
  3. 同じ地震で同じ速さのモデルを使うと、震源から遠い観測点ほど、二つの波の到達時間の差が大きくなります。
  4. 到達時刻の差から距離を考えるときは、二つの波の速さや観測条件が同じモデルに従うかを確かめます。一地点の時間差から方角は決まりません。

解き方の例

P波が10時00分08秒、S波が10時00分16秒に届けば、初期微動継続時間は16−8=8秒です。

よくある間違い

  • P波の到達までの時間を、そのまま初期微動継続時間にする。
  • 分をまたぐときに秒の数字だけを引く。
  • 二つの波の到達差が分かれば方角も決まると考える。

観察と考え方を講師と確かめる

到達順と時刻の差を正しく示し、距離を比べるときは同じ地震と伝わり方を前提にします。

架空の観測記録です。実際の地震の到達時刻や速報を予測するものではありません。

文部科学省:中学校学習指導要領解説 理科編 · 気象庁:緊急地震速報のしくみ

読む文章・資料

一つの観測点の記録

資料Aの地震は10時02分00秒に発生しました。A地点では小さな揺れが10時02分06秒から、大きな揺れが10時02分12秒から記録されました。

分が変わる二つの時刻

資料Bでは、P波は13時10分57秒、S波は13時11分04秒に届きました。記録は同じ時計で取りました。

同じ地震の二つの観測点

資料Cでは、同じ地震を東と西で観測しました。東では発生からP波まで6秒、S波まで12秒、西ではP波まで10秒、S波まで20秒でした。二つの地点に対し、各波が一定の同じ速さで進むモデルで考えます。

二つの波の速さを使うモデル

資料Dでは、P波は毎秒6 km、S波は毎秒3 kmで同時に震源を出発します。K地点は震源から84 kmです。どちらも同じ距離を一定の速さで進むとします。

一地点で到達時刻だけ分かる

資料Eでは、P波は15時00分15秒、S波は15時00分24秒にL地点に届きました。P波は毎秒6 km、S波は毎秒3 kmで同じ距離を同時に出発するモデルです。このモデルでは、6 km進むごとにP波は1秒、S波は2秒かかります。

同じ時間差の二地点

資料Fでは、同じ地震について、MとNのどちらでもS波はP波の8秒後に届きました。この資料では、二つの地点に対し各波が一定の同じ速さで進むモデルで考えます。観測点の位置を表した地図はありません。

S波が読めない記録

資料Gでは、P波が18時20分09秒に届いたと読み取れました。直後に記録が途切れ、S波の到達は読めません。地震の発生時刻と震源までの距離は資料にありません。

練習する

選択問題では答えを一つ選び、数値問題では指定された単位で数だけを入力します。観察の根拠や途中の計算は、記述課題で講師と確認します。

入力した答えは、ページを再読み込みするか離れるまで、このページのメモリ上に保持されます。保存済みの下書き、アカウントの成績、自動の宿題提出は作成されません。

確認問題・資料・講師と使う課題

  1. 資料:一つの観測点の記録

    資料Aで、P波とS波の到達時刻の組み合わせはどれですか。

    • P波は10時02分12秒、S波は10時02分06秒。
    • P波は10時02分00秒、S波は10時02分06秒。
    • P波は10時02分06秒、S波は10時02分12秒。
    答えと解説

    P波は10時02分06秒、S波は10時02分12秒。

    P波が初期微動の始まり、S波が主要動の始まりに対応します。

  2. 資料:一つの観測点の記録

    資料Aで、地震の発生からS波の到達まで何秒かかりましたか。

    答えと解説

    12

    発生が10時02分00秒、S波の到達が10時02分12秒なので12秒です。

  3. 資料:分が変わる二つの時刻

    資料Bの初期微動継続時間は何秒ですか。

    答えと解説

    7

    次の分までの3秒と、次の分に入ってからの4秒を足して7秒です。

  4. 資料:分が変わる二つの時刻

    資料Bの時間差を求めるための時刻のそろえ方はどれですか。

    • 13時10分00秒から数え、P波が57秒、S波が64秒。
    • 13時10分00秒から数え、P波が57秒、S波が4秒。
    • 13時10分00秒から数え、P波が4秒、S波が64秒。
    答えと解説

    13時10分00秒から数え、P波が57秒、S波が64秒。

    13時11分04秒は、13時10分00秒から64秒後です。

  5. 資料:同じ地震の二つの観測点

    資料Cの西の初期微動継続時間は、東より何秒長いですか。

    答えと解説

    4

    東では12−6=6秒、西では20−10=10秒なので、10−6=4秒です。

  6. 資料:同じ地震の二つの観測点

    資料Cのモデルで、震源からの距離について言えることはどれですか。

    • 東の方が、二つの波の到達差が大きく、震源から遠い。
    • 西の方が、二つの波の到達差が大きく、震源から遠い。
    • 二つの波の到達差が等しいので、両地点は同じ距離にある。
    答えと解説

    西の方が、二つの波の到達差が大きく、震源から遠い。

    各波の速さが共通で、差が10秒の西は、差が6秒の東より遠いと考えられます。

  7. 資料:二つの波の速さを使うモデル

    資料Dで、震源からK地点までS波は何秒かかりますか。

    答えと解説

    28

    S波は毎秒3 kmなので、84÷3=28秒です。

  8. 資料:二つの波の速さを使うモデル

    資料Dで、K地点の初期微動継続時間は何秒ですか。

    答えと解説

    14

    P波は84÷6=14秒、S波は84÷3=28秒なので、差は14秒です。

  9. 資料:一地点で到達時刻だけ分かる

    資料Eのモデルでは、L地点は震源から何 km 離れていますか。

    答えと解説

    54

    到達差は24−15=9秒です。6 kmごとに差が1秒増えるので、6×9=54 kmです。

  10. 資料:一地点で到達時刻だけ分かる

    資料Eのモデルで、地震が発生した時刻はどれですか。

    • 15時00分06秒。
    • 15時00分09秒。
    • 15時00分15秒。
    答えと解説

    15時00分06秒。

    54 kmをP波は9秒で進むので、P波到達の15時00分15秒より9秒前です。

  11. 資料:同じ時間差の二地点

    資料Fのモデルで、MとNの震源からの距離はどう比べられますか。

    • Mの方が遠い。
    • Nの方が遠い。
    • どちらも同じ距離。
    答えと解説

    どちらも同じ距離。

    各波の速さが同じで、初期微動継続時間も等しいので、同じ距離です。

  12. 資料:同じ時間差の二地点

    資料Fだけでは判断できないことはどれですか。

    • 両地点で先に到達した波の種類。
    • 震源から見た両地点の方角の違い。
    • 両地点での二つの到達時刻の差。
    答えと解説

    震源から見た両地点の方角の違い。

    同じ距離でも方角は異なることがあります。この記録だけでは方角は分かりません。

  13. 資料:S波が読めない記録

    資料Gだけで確かめられるのはどれですか。

    • S波が18時20分09秒に届いたこと。
    • 地震が18時20分09秒に発生したこと。
    • P波が18時20分09秒に届いたこと。
    答えと解説

    P波が18時20分09秒に届いたこと。

    18時20分09秒は、読み取れたP波の到達時刻です。

  14. 資料:S波が読めない記録

    資料Gで初期微動継続時間を直接求めるには、同じ地点の何を追加で読む必要がありますか。

    • S波が到達した時刻。
    • P波の揺れが最大になった時刻。
    • S波の揺れが終わった時刻。
    答えと解説

    S波が到達した時刻。

    到達時刻の差を取るために、S波の到達時刻が必要です。

観察と考え方を講師と確かめる

資料:一つの観測点の記録

資料Aで初期微動と主要動の始まりを波の名前と時刻で示し、初期微動継続時間を求めましょう。

答えと解説

初期微動はP波が届く10時02分06秒、主要動はS波が届く10時02分12秒に始まります。初期微動継続時間は12−6=6秒です。

地震発生と、観測点で揺れ始めた時刻を分けます。

  • P波とS波を、それぞれの揺れの始まりと時刻に対応させる。
  • S波の到達からP波の到達を引き、6秒を求める。

資料:分が変わる二つの時刻

資料Bで分をまたぐ差を、計算の途中が分かるように求めましょう。

答えと解説

13時11分00秒まで3秒、その後S波が届くまで4秒です。3+4=7秒です。

分が変わるところを通った時間も数えます。

  • 分の境を使うか、一つの時刻からの経過秒数にそろえる。
  • 二つの到達時刻の差として7秒を求める。

資料:同じ地震の二つの観測点

資料Cで東と西の時間差をそれぞれ求め、モデルでどちらが遠いかを理由とともに説明しましょう。

答えと解説

東は12−6=6秒、西は20−10=10秒です。各波の速さが地点によらず同じモデルなので、到達差が大きい西の方が震源から遠いです。

各地点で引いてから、求めた差どうしを比べます。

  • 東6秒、西10秒をそれぞれ計算する。
  • 同じ速さのモデルで差が大きいことを根拠に、西の方が遠いと述べる。

資料:二つの波の速さを使うモデル

資料DでKまでのP波とS波の所要時間を求め、到達順を説明しましょう。

答えと解説

P波は84÷6=14秒、S波は84÷3=28秒かかります。同時に出発したので、所要時間の短いP波が先に届きます。

同じ距離でも速さが違うので、所要時間は異なります。

  • 同じ距離を各波の速さで割り、P波14秒、S波28秒を求める。
  • 同時に出発し、P波の所要時間が短いので先に着くと説明する。

資料:一地点で到達時刻だけ分かる

資料Eで到達差からLまでの距離を求め、P波とS波の両方の到達時刻を使って発生時刻が一致することを確かめましょう。

答えと解説

到達差は9秒で、6 kmごとに1秒差がつくので距離は54 kmです。P波は9秒、S波は18秒かかり、15秒−9秒と24秒−18秒はいずれも6秒なので、発生は15時00分06秒です。

二つの到達時刻を、同じ出発時刻からの記録として照らし合わせます。

  • 到達差9秒を根拠に54 kmを求める。
  • 両波の所要時間を各到達時刻から引き、15時00分06秒が一致することを示す。

資料:S波が読めない記録

資料Gで読み取れたことと、初期微動継続時間を直接求めるために足りないことを分けて書きましょう。

答えと解説

P波の到達は18時20分09秒です。S波の到達が記録されていないので、S波からP波の時刻を引くための時刻が一つ足りません。

記録が途切れる前に確認できた時刻だけを、観測結果として使います。

  • P波が18時20分09秒に到達したと示す。
  • S波の到達時刻が読めないため、直接引き算できないと述べる。

ワークシート

印刷用PDFを教材としてアップロード · 宿題に添付

学習内容と参考資料

日本の学習指導要領

中学校第2分野(2)ア(ウ)㋑「地震の伝わり方と地球内部の働き」のうち、地震計の記録と初期微動継続時間です。 · 2026-11-09

学習内容と参考資料

文部科学省 · 冊子84ページ。同一地震の観測記録、伝わる速さと初期微動継続時間。数値問題は速さを一定にした学習用のモデル。

授業・宿題・次の記録につなげる

観察や測定の結果をもとに、生徒が何を根拠に考えたかを一緒に確かめましょう。印刷する場合は、生徒用には解答を付けず、講師用には解答と記述課題の評価の目安を付けます。年少の生徒には講師が紙の教材を用意します。生徒用のログインを使う場合は、利用条件と同意の手順を確認してください。

講師の方へ

教材にリンクを保存し、必要なときに生徒と共有できます。

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