Erdbeben messen — Seismogramm, Magnitude, IntensitĂ€t

Measuring Earthquakes — Seismogram, Magnitude, Intensity

Geographie Klasse 7 14 Aufgaben
Physische GeographieTektonikErdbebenNaturgefahrenFehlvorstellungWissenschaft

Die SchĂŒlerin liest echte Messwerte wie im Erdbeben-Monitoring: ein Seismogramm (grĂ¶ĂŸter Ausschlag, Abstand zwischen P- und S-Welle als Maß fĂŒr die Entfernung), Magnituden im Stufensprung — jede ganze Stufe bedeutet etwa zehnfachen Ausschlag und rund 32-fache Energie (USGS) — und die IntensitĂ€t, die beschreibt, was ein Beben an einem Ort anrichtet (EMS-98, GrĂŒnthal 1998). Abgebaut werden drei belegte Fehlvorstellungen: die Skala sei linear („StĂ€rke 8 ist doppelt so stark wie 4“), sie ende bei 10, und die Magnitude allein bestimme den Schaden — Tiefe, Entfernung, Untergrund und Bauweise entscheiden mit. Bereitet das AbwĂ€gen des Lebens in bedrohten RĂ€umen (geographie.grade7.vulkanismus-und-erdbeben) und spĂ€ter die VulnerabilitĂ€tsfrage der Oberstufe und den Logarithmus (math.grade10.logarithmus) vor, der genau diesen Stufensprung formalisiert.

Voraussetzungen (1)

Vulkanismus und Erdbeben
Klasse 7
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Leicht
Multiple Choice #1 15s ▶ Testen

Ein Beben hat Magnitude 5, ein zweites am selben Ort Magnitude 6. Wie weit schlÀgt der Seismograph beim zweiten Beben aus?

  • ● etwa 10-mal so weit
  • ○ etwa 1,2-mal so weit
  • ○ etwa doppelt so weit
Die Magnitude ist eine Stufenskala: Jede ganze Stufe mehr bedeutet einen etwa zehnmal so großen Ausschlag im Seismogramm — nicht „6 durch 5“ und nicht „eine Stufe = doppelt“.
Wahr / Falsch #2 12s ▶ Testen

Ein Beben der Magnitude 8 setzt doppelt so viel Energie frei wie ein Beben der Magnitude 4.

✓ Falsch
Vier Stufen Unterschied sind 32 · 32 · 32 · 32 — rund eine Million Mal so viel Energie. Die Magnitude ist keine Skala, auf der 8 das Doppelte von 4 ist.
LĂŒckentext #3 12s ▶ Testen

Die Zickzacklinie, die ein Seismograph bei einem Erdbeben aufzeichnet, heißt ___.

✓ Antwort: Seismogramm
Der Seismograph ist das GerĂ€t, das Seismogramm ist seine Aufzeichnung — wie Fotoapparat und Foto.
Multiple Choice #4 12s ▶ Testen

Ein Seismogramm zeigt drei AusschlĂ€ge, um 10:02 Uhr klein, um 10:05 Uhr sehr groß, um 10:20 Uhr klein. Wann bebte die Erde am Messort am stĂ€rksten?

  • ● um 10:05 Uhr
  • ○ um 10:02 Uhr
  • ○ um 10:20 Uhr
Je grĂ¶ĂŸer der Ausschlag, desto stĂ€rker bewegt sich der Boden am Messort. Der erste Ausschlag ist nicht automatisch der stĂ€rkste.
Multiple Choice #5 15s ▶ Testen

Dasselbe Beben erreicht Station A um 14:03 Uhr und Station B um 14:01 Uhr. Welche Station liegt nÀher am Epizentrum?

  • ● Station B
  • ○ Station A
  • ○ beide gleich weit
Die Erdbebenwellen laufen vom Herd nach außen. Wo sie zuerst ankommen, ist der Weg am kĂŒrzesten.
Wahr / Falsch #6 15s ▶ Testen

Eine Nachricht meldet, Forscher hĂ€tten ein starkes Erdbeben fĂŒr nĂ€chsten Dienstag in Neapel vorhergesagt. Die Nachricht ist glaubwĂŒrdig.

✓ Falsch
Den Zeitpunkt eines Erdbebens kann bis heute niemand vorhersagen. Seismologen können nur angeben, wie wahrscheinlich starke Beben in einer Region ĂŒber viele Jahre sind (GefĂ€hrdungskarten).
Mittel
Multiple Choice #1 15s ▶ Testen

Wie viele Beben der Magnitude 5 setzen zusammen ungefÀhr so viel Energie frei wie ein Beben der Magnitude 6?

  • ● etwa 32
  • ○ etwa 2
  • ○ etwa 10
Eine ganze Stufe bedeutet etwa 32-mal so viel Energie. Die 10 gilt fĂŒr den Ausschlag im Seismogramm, nicht fĂŒr die Energie.
Multiple Choice #2 20s ▶ Testen

Ein Beben hat Magnitude 7, ein anderes Magnitude 5. Wie viel Energie setzt das Beben der Magnitude 7 ungefÀhr frei?

  • ● etwa 1000-mal so viel
  • ○ etwa 64-mal so viel
  • ○ etwa 1,4-mal so viel
Zwei Stufen heißt zweimal mal 32: 32 · 32 ≈ 1000. Wer 32 + 32 rechnet, kommt auf 64 — aber die Stufen werden malgenommen, nicht addiert.
LĂŒckentext #3 20s ▶ Testen

Ein Beben der Magnitude 3 lÀsst den Zeiger eines Seismographen 1 mm ausschlagen. Ein Beben der Magnitude 5 am selben Ort lÀsst ihn ___ mm ausschlagen.

✓ Antwort: 100
Zwei Stufen mehr: zehnmal und noch einmal zehnmal so weit, also 100 mm.
Multiple Choice #4 25s ▶ Testen

Zwischen der ersten Welle (P-Welle) und der zweiten Welle (S-Welle) vergehen an Station 1 20 Sekunden, an Station 2 60 Sekunden, an Station 3 35 Sekunden. Welche Station liegt am weitesten vom Erdbebenherd entfernt?

  • ● Station 2
  • ○ Station 1
  • ○ Station 3
P-Wellen sind schneller als S-Wellen. Je weiter der Weg, desto grĂ¶ĂŸer wird der Vorsprung der P-Welle — der lĂ€ngste Abstand gehört zur fernsten Station. Mit drei Stationen lĂ€sst sich so das Epizentrum bestimmen.
Wahr / Falsch #5 15s ▶ Testen

Ein Beben der Magnitude 6 wird in einer Stadt 10 km entfernt und in einem Dorf 200 km entfernt gespĂŒrt. In beiden Orten hat das Beben dieselbe Magnitude.

✓ Wahr
Die Magnitude ist eine Zahl fĂŒr das ganze Beben. Was es an einem Ort anrichtet, beschreibt die IntensitĂ€t — und die ist in der nahen Stadt viel höher als im fernen Dorf.
Multiple Choice #6 20s ▶ Testen

Ein Beben der Magnitude 6 trifft drei Orte. Wo richtet es vermutlich den grĂ¶ĂŸten Schaden an?

  • ● in einer Stadt mit ungesicherten LehmziegelhĂ€usern direkt ĂŒber dem Epizentrum
  • ○ in einer Stadt mit erdbebensicher gebauten HĂ€usern direkt ĂŒber dem Epizentrum
  • ○ in einem Dorf mit ungesicherten LehmziegelhĂ€usern 300 km entfernt
Bei gleicher Magnitude entscheiden Entfernung und Bauweise ĂŒber den Schaden. Nah und schlecht gebaut ist am gefĂ€hrlichsten.
Wahr / Falsch #7 20s ▶ Testen

Ein Beben der Magnitude 7 liegt tief unter dem Meeresboden, 300 km vor der KĂŒste. Ein Beben der Magnitude 6 liegt direkt unter einer Großstadt. Das Beben der Magnitude 7 richtet sicher mehr Schaden an.

✓ Falsch
Das Magnitude-7-Beben setzt mehr Energie frei, aber auf dem Weg bis zur KĂŒste wird das SchĂŒtteln schwĂ€cher. Unter der Großstadt kann das kleinere Beben mehr zerstören. Die Magnitude allein sagt nichts ĂŒber den Schaden.
Wahr / Falsch #8 15s ▶ Testen

Eine Zeitung schreibt, ein Beben habe „StĂ€rke 9 von 10 möglichen“ gehabt. So darf man die Magnitude beschreiben.

✓ Falsch
Die Magnitudenskala hat kein oberes Ende. Das stÀrkste gemessene Beben (Chile 1960) hatte Magnitude 9,5. Die IntensitÀtsskala mit ihren 12 Stufen ist eine andere Skala.