Question

1999年9月21日凌晨，臺灣南投地區發生了里氏7．6級的大地震，它是由該地區兩塊斷層受到擠壓，造成劇烈上升及平行移動而形成的。已知地震波分三種：縱波(P波)，速度 9 .9 km／s；橫波(S波)，速度4 .5 km／s；面波(L波)，速度，在淺源地震中破壞力最大。
 (1)位于震源上方的地區某中學實驗室內有水平擺A和豎直擺B(如圖)，地震發生時最先劇烈振動的是哪個擺?
(2)臺中市地震觀測臺記錄到的地震曲線假若如圖所示，則由圖可知、、c三種波形各對應于哪種地震波?若在曲線圖上測得P波與S波的時間差為7.6 s，則地震觀測臺距震源Z多遠?
(3)假若地震波P沿直線傳播到臺中市時，當地表某標志物振動方向沿圖中方向，測得某時刻該標志物的水平分位移x=23.1 mm，豎直分位移y=0.4 mm，試由此估算震源深度

Answer 1

B擺：波、波、波，62.7km；1.1km 解：(1)由題意可知，在地震時產生的三種地震波中，P波的波速最大，S波其次，因此P波最先到達南投地區，該中學實驗室發生豎直方向振動，后發生水平方向振動，故豎直擺 B先劇烈振動。 (2)波的傳播速度決定曲線上的記錄順序，從地震曲線分析可知、、三種波形各對應于波、波、波。 設地震臺與震源距離為，則根據P波、S波在曲線圖上記錄的時間差可得： 解得km (3)波沿方向傳播，將標志物的位移分解，因為，可利用相似三角形的比例關系求解，得，∴ km km