Question

中国台北消息：1999年9月21日凌晨，台湾南投地区发生了7.6级大地震，它是由台湾中部大茅一双冬及车笼铺两块断层受到挤压，造成剧烈上升及平行移位而形成的．已知地震波分三种：纵波(P波)，速度v_P＝9.9 km/s；横波(S波)，速度v_S＝4.5 km/s；波面(L波)，速度v_L<v_S，在浅源地震中破坏力最大．

(1)位于地震源上方的南投地区某中学实验室内有水平摆A与竖直摆B，如图甲所示，地震发生时最先剧烈振动的是哪个摆？

(2)台中市地震观测台记录到的地震曲线假若如图乙所示，则由图可知a、b、c三处波形各对应于哪种地震波？若在曲线图上测得P波与S波的时间差为7.6 s，则地震台距地震源多远？

(3)假若地震P波沿直线传播到台中市时，当地地表某标志物振动方向沿如图丙中ZT方向，测得某时刻该标志物的水平分位移x＝23.1 mm，竖直分位移y＝0.4 mm，试由此估算地震源深度 h.

Answer 1

答案：(1)B摆　(2)a－p波；b－s波；c－l波；62.7 km　(3)1.1 km

解析：(1)由题意可知，在地震产生的三种地震波中，P波的速度最大，S波次之，因此P波最先到达南投地区，某中学实验室先发生的受迫振动是在竖直方向，后发生水平方向振动，所以最先振动的是B摆．(2)设地震源与地震台距离为x，则－＝t，得x＝·t＝62.7 km.(3)纵波沿ZT方向传播，因y≪x，由几何知识＝，得h＝1.1 km.