Расстояние до землетрясения по разнице прихода продольной и поперечной волн
Условие
Сейсмическая станция зарегистрировала два толчка от одного и того же землетрясения: сначала пришла продольная волна, распространяющаяся в земной коре со скоростью 6 км/с, а через 1 минуту после неё — поперечная волна со скоростью 4 км/с. Считая, что обе волны вышли из очага одновременно и шли по одному пути, найдите расстояние от станции до очага и время движения каждой волны.
Ответ
S = 720 км; продольная волна шла 120 с (2 мин), поперечная — 180 с (3 мин)
Решение по шагам
Шаг 1. Что общего и что разного у двух волн
Обе волны рождаются в очаге в один и тот же момент и проходят одно и то же расстояние до станции.
Разные у них только скорости, а значит, и времена в пути. Продольная волна быстрее ( км/с), поэтому приходит первой; поперечная ( км/с) отстаёт.
Именно эта задержка с и является данным задачи. Подчеркнём: 60 с — это не время движения какой-либо из волн, а разница между их временами.
Шаг 2. Записываем времена через искомое расстояние
— время продольной волны, — время поперечной волны.
Так как , то , и разность времён равна .
Получилось одно уравнение с одним неизвестным — дальше это чистая алгебра.
Осталось ещё 3 шага — откроются после входа:
- Шаг 3. Выражаем расстояние
- Шаг 4. Подставляем числа
- Шаг 5. Проверяем и находим времена
Бесплатно · займёт минуту
Частые ошибки
- ✗
Умножают разность времён на разность скоростей: 60 с · 2 км/с = 120 км. Так делать нельзя — расстояние выражается через произведение скоростей, делённое на их разность.
- ✗
Считают, что разность времён — это время движения одной из волн, и получают 6 · 60 = 360 км.
- ✗
Берут среднюю скорость (6 + 4)/2 = 5 км/с и умножают на 60 с — получают неверные 300 км.
- ✗
Путают, какая волна быстрее: первой всегда приходит продольная (P-волна), поперечная (S-волна) отстаёт.
- ✗
Смешивают единицы: скорость в км/с, а расстояние ищут в метрах, забыв про множитель 1000.