理化 B3 P24–P30｜波動與聲音

完整解題：
空氣中的傳播時間：
680 ÷ 340 ＝ 2（秒）

海水中的傳播時間：
680 ÷ 1700 ＝ 0.4（秒）

時間差：
2－0.4＝1.6 秒。

完整解題：
第 1 站到第 2 站距離＝170 m。
第 1 站到第 3 站距離＝170＋340＝510 m。

兩地路程差：
510－170＝340 m。

時間差：
340 ÷ 340＝1.0 秒。

完整解題：
設喇叭到阿鳳距離為 a，喇叭到千千距離為 b。

兩人聽到聲音的時間差為 0.5 s，所以兩段距離的差：
|a－b|＝340×0.5＝170 m。

因為喇叭在兩人之間，所以兩人的距離為：
a＋b。

對任意正數 a、b，一定有：
a＋b ＞ |a－b|＝170。

選項 17、34、150、300 中，只有 300 m 大於 170 m，因此答案為 D。

完整解題：
光速遠大於聲速，因此看到閃電所需時間可忽略。

距離＝聲速×時間
＝343×5
＝1715 m。

完整解題：
設沖天炮從點火到爆炸經過 t 秒。

爆炸高度：
h＝3.4t。

爆炸後，聲音從高度 h 傳回地面的時間：
h÷340＝3.4t÷340＝t÷100。

題目說「點火後 5.05 秒聽到爆炸聲」，所以：
t＋t÷100＝5.05
1.01t＝5.05
t＝5。

爆炸高度：
h＝3.4×5＝17 m。

完整解題：
(1) 光的傳播速度遠大於聲音，所以先看到閃光，後聽到聲響。

(2) 若噴射機速度大於聲速，聲波會落在機體後方，觀察者可能感覺聲音從後方傳來。

(3) 水是可以傳聲的介質，因此海中魚可以聽到爆炸聲，選 B。

完整解題：
(1) 音叉敲擊後振動，可聽到音叉的嗡嗡聲，選 A。

(2) 發聲音叉碰水面，振動會使水滴四散飛濺，選 B。

(3) 用手按住音叉兩股，振動被抑制，因此沒有音響，選 C。

(4) 小提琴弦被彈動後振動，因此發出聲音，選 A。

(5) 重打桌面發聲，表示桌子正在急速振動，選 A。

(6) 綜合以上可知，物體發聲時必須有振動；依題目選項應選做迅速的振動，A。

完整解題：
(1) 空氣逐漸抽出時，可傳遞聲波的介質愈來愈少，所以音響逐漸變小。

(2) 把空氣逐漸放回，介質增多，聲音較能傳出，所以音響逐漸變大。

(3) 這個實驗主要驗證聲音傳播與空氣（介質）的關係。

(4) 聲音除了要有振動源，還需要依賴介質傳播。

(5) 鞭炮的聲波主要經由空氣傳到耳朵，使耳膜受到快速振動。

(6) 月球表面幾乎沒有空氣；兩位太空人若沒有通訊設備，聲音無法經真空傳到對方，所以彼此聽不到說話聲。

完整解題：
(1) 人在 O 點面向甲唱歌，聲波仍會經空氣向四周傳開，因此甲、乙、丙、丁都能聽到。

(2) 聲源振動會引起四周空氣振動，不只朝面向方向傳播，所以選 D「四邊都會」。

(3) 圖(二)中兩條線只是交叉，並沒有在交叉處連接。丁的紙杯沿著拉緊的線直接連到甲，因此丁小聲說話時，主要由線傳到甲。

完整解題：
P 波與 S 波到達時間差：
31－23＝8（秒）。

設監測站到震源距離為 d 公里。

S 波所需時間＝d÷4；
P 波所需時間＝d÷8。

兩者時間差為 8 秒：
d÷4－d÷8＝8。

通分：
2d÷8－d÷8＝8
d÷8＝8
d＝8×8
＝64 km。