Номер 3, страница 236, часть 1 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 6. Механические колебания и волны. Параграф 58. Механические волны в твёрдых телах. Сейсмические волны. Вопросы и задания - номер 3, страница 236.

Условие.

3. Можно ли по сейсмограмме определить положение эпицентра землетрясения?

Решение.

Да, по сейсмограммам можно определить положение эпицентра землетрясения. Однако данных с одной сейсмической станции для этого недостаточно.

1. Определение расстояния до эпицентра по одной сейсмограмме

При землетрясении возникают сейсмические волны нескольких типов, которые распространяются с разной скоростью. Основные из них — это продольные (P-волны) и поперечные (S-волны). P-волны являются самыми быстрыми и приходят на сейсмическую станцию первыми. S-волны движутся медленнее и регистрируются позже. Разница во времени $ \Delta t $ между приходом P-волны ($ t_P $) и S-волны ($ t_S $) зависит от расстояния ($ d $) до эпицентра землетрясения. Чем больше это расстояние, тем больше временной интервал $ \Delta t = t_S - t_P $. Зная средние скорости распространения P-волн ($ v_P $) и S-волн ($ v_S $) в земной коре, можно вычислить расстояние до эпицентра по формуле: $ d = \frac{v_P \cdot v_S}{v_P - v_S} \cdot (t_S - t_P) $ Таким образом, одна сейсмограмма позволяет определить только расстояние до эпицентра, но не его направление. Это означает, что эпицентр может находиться в любой точке на окружности с центром в месте расположения станции и радиусом, равным вычисленному расстоянию $ d $.

2. Определение точного положения эпицентра (метод трилатерации)

Чтобы точно определить координаты эпицентра, необходимы данные как минимум с трёх сейсмических станций, расположенных в разных местах. Для каждой из трёх станций вычисляется расстояние до эпицентра, как описано выше. Затем на карте для каждой станции чертится окружность с радиусом, равным этому расстоянию. Точка, в которой пересекаются все три окружности, и будет являться эпицентром землетрясения.

Ответ: Да, по сейсмограммам можно определить положение эпицентра землетрясения. Для этого используются данные как минимум с трех сейсмических станций. С помощью каждой отдельной сейсмограммы определяется расстояние до эпицентра (по разнице во времени прихода P- и S-волн), а затем методом трилатерации (по точке пересечения трех окружностей на карте) находятся его точные координаты.