第4回 地球内部構造の物理

物理学の知識を動員して地球の内部構造を調べます。その一部の例をここで示します。

1.連続体の力学
地球は変形する物体です。そのような物体を扱う物理学の体系は連続体力学と呼ばれます。
ニュートン力学は質点の力学から始まります。質点は位置ベクトルが時間の関数として与えられます。
剛体の力学の場合には,位置ベクトルに加え、剛体の回転(3軸廻りの回転)を記述する必要があります。
連続体は、物体内を小さな領域に区切って各場所の動きを記述します。
連続体の力学には弾性体力学と流体力学の体系があります。

1-2.静水圧平衡
連続体内部にかかる力として、体積力と面積力が定義できます。面積力の特別な場合が圧力です。
物体内で圧力と体積力が釣り合った状態を考えます。

1-3.地震波による地球内部構造の推定
 地球の内部構造はP波やS波とよばれる地震波を用いて推定されてきました。
地震波の伝わる速度は,密度、体積弾性率,剛性率によって決まります。
地球の内部を伝わる地震波について、ある場所に地震波が到達する時刻を距離の関数として
表現したものを走時と呼びます。走時を調べることによって地下の構造を知ることができます。

3.配付資料

授業で話をするキーワードをまとめた資料(A4一枚)を配付します.
配付したものと同じものをpdfでダウンロードできます。

板書(にする予定のもの)を見ることができます。
クリックで進みます。また矢印キーで前後に動きます.

4.板書pdf版


講義のTOPへ戻る