P波とS波の違いを比べよう

このレッスンで完成させること

ここは「P波・S波と初期微動」セクションの2 / 6です。

前から受け取る力：P波とS波がほぼ同時に出発し、速さの違いで二段階の揺れになると説明できる
今回完成させる力：P波とS波を複数の観点で比べ、資料のどこを根拠に判定したか説明できる
次へ渡す力：地震計の波形からP波・S波の到着点を探す

単語を一対一で覚えるだけでなく、「どの情報なら判定に使えるか」を選ぶことが今回の中心です。

45秒チャレンジ

次のうち、P波とS波を正しく比べている文はどれでしょうか。まずは一つ選び、根拠も考えてください。

1. P波は振れが小さいので速く、S波は振れが大きいので遅い
2. P波はS波より速いため先に届き、S波は後から届く
3. P波が伝わり終わった後に、S波が震源から出発する

比べる観点を四つ持とう

中学理科の資料問題で最もよく使うのは、最初の三つです。四つ目は、二つが異なる種類の波であることをイメージする助けになります。

P波のPはPrimary（最初の）、S波のSはSecondary（二番目の）を表します。「Pだから小さい」「Sだから大きい」という意味ではありません。

揺れ方の違いを図でつかむ

ばねやロープの一部分に印を付け、その印がどう動くかを想像します。波そのものは前へ伝わりますが、印を付けた部分が観測地点まで移動するわけではありません。

この図で注意したいのは、矢印が二種類あることです。

• 横向きの長い矢印：波が伝わる向き
• 赤い矢印：その場所の地面が動く向き

「波が進むこと」と「地面そのものが遠くまで移動すること」を混同しないようにします。

知識を理解へ変える

比較表を覚えただけでは、資料の見た目が変わると迷います。次の因果で理解します。

P波の方が速い
→ 同時に出発してもP波が先に到着する
→ P波到着からS波到着までが初期微動になる
→ S波が届くと主要動が始まる

ここで「速さ」と「振幅」を分けてください。

速さは、波が一定の距離をどれだけ短い時間で伝わるかです。
振幅は、地震計の線が基準線からどれだけ大きく振れるかです。

速い波ほど必ず大きく振れる、という法則はありません。

自分で使う体験1：二つの根拠で判定する

ある観測地点で、10時05分12秒に揺れが始まり、10時05分19秒から大きな揺れへ変わりました。

次の問いへ答えてください。

1. 12秒に届いた波は何か
2. 19秒に届いた波は何か
3. 判定に使った根拠を二つ挙げる

一つの特徴だけで決めず、少なくとも二つの根拠が一致しているか確認すると、見慣れない資料でも安定して判断できます。

自分で使う体験2：表示のしかたにだまされない

地震計Aは縦軸を大きく拡大し、地震計Bは縦軸を小さく表示しています。Aの最初の振れは、Bの主要動より画面上で大きく見えました。

「Aの最初の振れの方が大きいから、AではS波が先に届いた」と判断してよいでしょうか。

ここで使ったのは、「振幅ではなく到着順を根拠にする」という知識の選択です。

誤答の原因を見つけよう

生徒Bは言いました。

「P波は小さく揺れる波、S波は大きく揺れる波だから、波形の一番高い山がS波の到着時刻だ。」

どこまで正しく、どこから誤っているでしょうか。

誤答を直すときは、「違う」で終わらず、混同した二つの量を言い分けます。

初見の資料へ転用しよう

次の二つの説明のうち、観測記録からP波を判定する方法として適切なのはどちらでしょうか。

10. グラフの中で最も振れが小さい部分をP波とする

25. 地震前の静かな部分から、最初に持続して振れ始めた点をP波到着とする

次のレッスンでは、この考えを実際の波形へ使い、静止・初期微動・主要動の境目を見つけます。

何も見ずに比較表を作る

ノートにP波とS波の二列を作り、次の四行を自分で埋めてください。

• 速さ
• 到着順
• 対応する揺れ
• 地面の動き方

完了のチェック

次の三つができれば完了です。

• P波とS波を、速さ・到着順・対応する揺れで比較できる
• 速さと振幅が別の性質だと説明できる
• 表示倍率が違っても、到着順と揺れ始めを根拠に判定できる

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。