こんにちは！阪急「茨木市」駅から徒歩1分！“逆転合格”の「武田塾茨木校」です！
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武田塾には、関西圏では京都大学・大阪大学・神戸大学・滋賀大学・大阪府立大学・大阪市立大学・大阪教育大学・京都教育大学などの国公立大学をはじめ、関関同立(関西大学、関西学院大学、同志社大学、立命館大学)、産近甲龍(京都産業大学、近畿大学、甲南大学、龍谷大学)といった難関私立大学、関東圏では東京大学・筑波大学・横浜国立大学・千葉大学・首都大学・埼玉大学・東京工業大学・一橋大学・東京外国語大学・お茶の水女子大学・横浜市立大学・東京農工大学・東京学芸大学・電気通信大学・東京海洋大学などの国公立大学をはじめ、早稲田大学・慶應義塾大学・東京理科大学・上智大学といった難関私立大学や、MARCH（明治大学・青山学院大学・立教大学・中央大学・法政大学）に逆転合格を目指して通っている生徒が数多く在籍しています。
はじめに
皆さんこんにちは。武田塾茨木校です。
2024年は元日から能登半島地震が起こるなど、新年早々いろいろなことが起こっていますね。
今回は、そんな地震と周期の関係、被害の大きさの違いについて解説していきたいと思います。
周期とは
周期とは、「揺れが1往復するのにかかる時間」です。
周期をT[s]、角速度ωとすると、
T ＝ 2π / ω で表されます。
地震が起こると、様々な周期を持つ揺れにより、建物や、その他さまざまな建築物に影響を与えます。
共振現象とは
建物にはそれぞれ、固有周期というものがあります。
また、地震の揺れにもそれぞれ周期があり、地震の周期と建物の固有周期が一致すると、建物が普段より大きく揺れるという現象が起こります。この現象は共振現象と呼ばれます。
この共振現象の有り無しで、地震の被害が大きく変わります。
周期の長さによる被害の違い
ここからは、地震の周期を短い周期、中くらいの周期、長い周期に分けて、それぞれの被害の大きさについて解説していきたいと思います。
短周期
短周期では、瓦屋根や、石垣、石塀、ブロック塀などの固有周期と近く、比較的小さな建造物の倒壊被害が出ます。
最近の有名な地震では、大阪府北部地震が当てはまります。
大阪府北部地震で、ブロック塀や、石垣が倒壊した様子をニュースで見た人もいるのではないでしょうか。
中周期
中周期では、二階建ての家屋や木造住宅、倉庫などの固有周期と近いです。
それによりこの周期の地震では、住宅の全壊被害や、生き埋めなどの被害が多発します。
有名な地震では、阪神淡路大震災や、能登半島地震が当てはまります。
能登半島地震で、二階建て家屋が倒壊する様子がニュースに出ていたのも記憶に新しいと思います。
多くの住宅が二、三階建て住宅で、この周期で被害を受けるため、必然的に被害が大きくなります。
このことから、この周期は「キラーパルス」と呼ばれています。
長周期
長周期では、高層ビルやマンションなどの固有周期と近いです。
この周期の地震では、ビルの中でもビルの高層階や中層階での被害が多くなります。
有名な地震では、東日本大震災などが当てはまります。
高層ビルの被害は、倒壊ではなく、ビル内の被害が大きいです。
具体的には、ビルの高層階や中層階の家具の移動や倒壊などです。また、ビル内のエレベーターが破壊されるなどの被害もあります。
外から見ると、ビルが下層を支点として振り子のように揺れたり、縄跳びを横から見た時のように、上層と下層は動かず、中層が揺れたりします。
このような周期の振動を、「長周期地震動」と言います。
さいごに
いかがでしたか？
今回は、地震と周期の関係、被害の大きさの違いについて解説しました。
普段学習したことを日常に応用して考えてみるとより興味がわくかもしれません。
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