強震動の基礎：II-1.1.1

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第II部：地震の応用知識

第１章 地震計の原理と実際

1.1 地震計の原理

 



1.1.1 振子式地震計の原理

 


図1.1.1-1 水平動振子を上から見た図

　地震のないときの地面を静止座標系と見なすことができる(Newtonの第１法則)。この座標系からの地面の動き(変位)をu(t)とする。我々は動く地面に居るので、自分を含めて周囲のすべての物が動いているけれども、このｕ(t)を測定する方法は色々ある。第一はGPSのように地球の外から測定する方法であり、これは分かり易い。第二は地面の２点間の距離の変化を測定する方法であり、この値は地面の歪みを示す。第三は振子の地面に対する相対変位を測定する方法である。第三の方法は手軽で便利であるから、地震計といえば第３の振子の方法を指すのが普通である。しかし、その原理はやや難しいので、ここに詳しく説明する。

　図.1.1.1-1はGarden Gate型の水平振子を上から見た図であり、重り(ｍ)とｍと地面とを結ぶばね(Ｋ)とからできている。ｍの運動方程式はニュートンの運動法則にしたがって表され、地震動という直接測定出来ない量と相対変位という地震中でも測定出来る量とに分けられる。この式が振子式地震計の原理となる。これを次ページに記す。

 

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