진앙 찾기
지진이 일어나면 빠른 P파가 먼저, 느린 S파가 뒤따라 관측소에 도착해요. 두 파의 도착 시간 차인 PS시로 관측소에서 진원까지의 거리를 구하고, 세 관측소를 중심으로 그 거리만큼 원을 그려 진앙의 위치와 진원의 깊이를 찾아보세요.
2022 개정 교육과정지구시스템과학 지구 탄생과 생동하는 지구 · 지진파의 종류와 특성, PS시와 진원 거리, [12지시01-05]지구과학 실험 고체 지구 탐구 · 지진 관측 자료로 진앙의 위치와 진원 깊이 결정, [12지실01-02]고급 지구과학 고체 지구 · 지진파의 종류와 특성, 지진 기록 해석과 연계
--
P파S파진원 · 진앙
이하은T 과학 실험실
지진 발생 뒤
관측소
진원의 깊이
P파 속도 VP
S파 속도 VS
예시
작도
지진 기록
빠르기
지진 기록
관측소 세 곳의 지진계가 기록한 땅의 흔들림이에요
P파 도착S파 도착PS시 = S파 도착 시각 − P파 도착 시각
진원 거리와 지진파 도착 시간 (주시 곡선)
진원에서 멀수록 P파와 S파의 도착 시간 차(PS시)가 커져요
P파 (t = d ÷ VP)S파 (t = d ÷ VS)PS시
지진 기록으로 진앙 찾기
지진 기록 위에 마우스를 올리거나 손가락을 대면 그 지점의 시각이 보여요.
1. PS시 읽기
S파 도착 시각 − P파 도착 시각
A초
B초
C초
2. 진원 거리 구하기
-
d = 8 × PS시
Akm
Bkm
Ckm
3. 진앙 찍기
세 원의 공통 현이 만나는 곳을 지도에서 눌러요. ‘위에서’ 보기가 편해요.
아직 찍지 않았어요
4. 진원의 깊이
세 공통 현이 만나는 점(진앙)에서 관측소 A 쪽 선에 수직으로 선을 그어, A의 원과 만나는 곳까지의 길이예요
km
PS시
P파와 S파의 도착 시간 차
- P파는 S파보다 빨라서 관측소에 먼저 도착해요
- P파가 도착한 뒤 S파가 도착할 때까지 걸린 시간이 PS시예요
- 진원에서 멀수록 두 파의 간격이 벌어져 PS시가 커져요
진원 거리
d = (VP × VS ÷ (VP − VS)) × PS시
- PS시 = d ÷ VS − d ÷ VP 을 d에 대해 정리한 식이에요
- VP = 8 km/s, VS = 4 km/s이면 PS시 1초마다 진원 거리가 8 km씩 늘어나요
- 주시 곡선에서 두 곡선의 세로 간격이 PS시인 곳을 찾아도 돼요
진원과 진앙
땅속의 점과 그 바로 위
- 진원: 땅속에서 지진이 처음 일어난 곳
- 진앙: 진원 바로 위의 지표면
- 진원 거리는 관측소에서 진원까지, 진앙 거리는 관측소에서 진앙까지의 거리라서 진원 거리가 늘 더 길어요 (같으면 진원이 지표에 있는 것)
관측소는 최소 세 곳지구시스템과학
원이 한 곳에서 만나요
- 관측소 한 곳: 진앙이 원 위 어디든 될 수 있어요
- 두 곳: 두 원이 만나는 두 점 중 어느 쪽인지 몰라요
- 세 곳: 세 원이 함께 만나는 한 곳으로 정해져요
공통 현지구과학 실험
진원이 깊으면 원이 겹쳐요
- 진원 거리로 그린 원은 진앙 거리보다 커서, 진원이 깊을수록 세 원이 한 점에서 만나지 않고 서로 겹쳐요
- 두 원의 교점을 이은 공통 현을 세 개 그리면 한 점에서 만나요. 그 점이 진앙이에요
- 땅속에서 보면 세 구가 만나는 점이 진원이에요
진원의 깊이지구과학 실험
세운 직각 삼각형을 눕히기
- 관측소 · 진앙 · 진원은 진원 거리를 빗변으로 하는 직각 삼각형을 이뤄요
- 이 삼각형을 관측소 − 진앙 선을 축으로 지표에 눕히면, 진원이 원 위의 한 점에 와요
- 그래서 진앙에서 관측소 쪽 선에 수직인 선을 그어 원과 만나는 곳까지의 길이가 진원의 깊이예요 (h² = d² − 진앙 거리²)
생각해 보기
- 관측소에서 진원까지의 거리가 멀어지면 PS시는 어떻게 달라질까요? 그 까닭은 무엇일까요?
- ① 탭에서 S파 속도만 바꿔 보세요. 같은 거리에서 PS시와 ‘PS시 1초당 거리’는 어떻게 달라지나요?
- 진앙의 위치를 알아내려면 관측소가 최소 몇 곳 필요할까요? 두 곳만 있으면 어떤 일이 생길까요?
- ② 탭에서 진원의 깊이를 0 km에서 점점 깊게 해 보세요. 세 원의 모양은 어떻게 달라지나요? 그래도 진앙을 찾을 수 있는 까닭은 무엇일까요?
- ‘땅속의 구’를 켜고 비스듬히 돌려 보세요. 세 구가 만나는 곳은 어디인가요? 공통 현 아래 수직인 면과는 어떤 관계가 있을까요?
- ③ 탭의 지진 가 · 나 · 다 가운데 진원이 가장 깊은 지진은 무엇일까요? 원이 겹친 정도로 먼저 예상한 뒤 계산으로 확인해 보세요.