ریاضی یازدهم صفحه 117 - مسئله زلزله
زلزله ۳۱ خرداد سال ۱۳۶۹ رودبار ــ منجیل به بزرگی ۷/۴ ریشتر در ساعت سی دقیقه بامداد رخ داد. مقدار انرژی آزاد شده در این زلزله را محاسبه کنید.
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی یازدهم صفحه 117 - مسئله زلزله
در این مسئله قصد داریم با استفاده از مفاهیم **لگاریتم**، میزان انرژی آزاد شده در یکی از بزرگترین زلزلههای تاریخ ایران را محاسبه کنیم.
برای حل این تمرین از رابطه معروف بین **بزرگی زلزله (ریشتر)** و **انرژی آزاد شده (ژول)** استفاده میکنیم که به صورت زیر است:
$$\log E = 11.8 + 1.5M$$
در این فرمول، $M$ نشاندهنده بزرگی زلزله در مقیاس ریشتر و $E$ مقدار انرژی آزاد شده بر حسب ژول است.
**گام اول: جایگذاری مقدار ریشتر در فرمول**
طبق متن مسئله، بزرگی زلزله رودبار برابر با $M = 7.4$ ریشتر بوده است.
بنابراین مقدار را در فرمول قرار میدهیم:
$$\log E = 11.8 + 1.5(7.4)$$
**گام دوم: انجام محاسبات عددی**
ابتدا حاصلضرب را محاسبه میکنیم:
$$1.5 \times 7.4 = 11.1$$
حالا این مقدار را با عدد ثابت فرمول جمع میکنیم:
$$\log E = 11.8 + 11.1$$
$$\log E = 22.9$$
**گام سوم: تبدیل عبارت لگاریتمی به نمایی**
بر اساس تعریف لگاریتم (که مبنای آن در اینجا ۱۰ است)، برای به دست آوردن $E$ باید عدد ۱۰ را به توان عدد به دست آمده برسانیم:
$$E = 10^{22.9}$$
این عدد نشاندهنده مقدار عظیم انرژی بر حسب **ژول** است که در آن زلزله آزاد شده است.
**نکته آموزشی:**
تغییرات کوچک در مقیاس ریشتر منجر به تغییرات بسیار بزرگی در میزان انرژی آزاد شده میشود، زیرا رابطه آنها **نمایی** است.