Seismische Energie
1. Das Problem lautet: Gegeben ist die Formel für die seismische Energie $$E = 10^{4{,}8} \cdot 10^{1{,}5 \cdot M}$$ und es soll die Magnitude $$M$$ bestimmt werden, wenn $$E = 2 \text{ Terajoule} = 2 \times 10^{12} \text{ Joule}$$ ist.
2. Zuerst schreiben wir die Gleichung um:
$$E = 10^{4{,}8} \cdot 10^{1{,}5M} = 10^{4{,}8 + 1{,}5M}$$
3. Setze $$E = 2 \times 10^{12}$$ ein:
$$2 \times 10^{12} = 10^{4{,}8 + 1{,}5M}$$
4. Um die Gleichung zu lösen, nehmen wir den Logarithmus zur Basis 10 auf beiden Seiten:
$$\log_{10}(2 \times 10^{12}) = 4{,}8 + 1{,}5M$$
5. Verwenden der Logarithmengesetze:
$$\log_{10}(2) + \log_{10}(10^{12}) = 4{,}8 + 1{,}5M$$
$$\log_{10}(2) + 12 = 4{,}8 + 1{,}5M$$
6. Der Wert von $$\log_{10}(2) \approx 0{,}3010$$, also:
$$0{,}3010 + 12 = 4{,}8 + 1{,}5M$$
$$12{,}3010 = 4{,}8 + 1{,}5M$$
7. Subtrahiere $$4{,}8$$ von beiden Seiten:
$$12{,}3010 - 4{,}8 = 1{,}5M$$
$$7{,}5010 = 1{,}5M$$
8. Teile durch $$1{,}5$$, um $$M$$ zu isolieren:
$$M = \frac{7{,}5010}{1{,}5} = 5{,}0007$$
9. Die Magnitude, die einer freigesetzten seismischen Energie von 2 Terajoule entspricht, ist also ungefähr $$5{,}0$$.
**Antwort:** $$M \approx 5{,}0$$