有一探測船以超音波測量海底深度,超音波在海水中速度為1530m/s,若發射後,延遲2秒收到回音,求海底深度?
(A)1530米
(B)3060米
(C)4590米
(D)6120米

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統計: A(219), B(26), C(0), D(6), E(0) #1114591

詳解 (共 1 筆)

#6379996

正確答案是:(A) 1530米
解釋:
這是一道關於聲波測距的物理問題,利用超音波在海水中的速度和回音時間計算海底深度。以下是詳細計算過程:

1. 題目已知條件
• 超音波在海水中的速度:( v = 1530 , \text{m/s} )。
• 發射超音波後,延遲時間(收到回音的時間):( t = 2 , \text{s} )。
• 求海底深度 ( d )。

2. 分析超音波的路徑
• 探測船發射超音波,超音波從船到海底,然後被海底反射回船,收到回音。
• 超音波的總路程是來回兩次深度:
◦ 從船到海底:距離 ( d )。
◦ 從海底反射回船:再經過距離 ( d )。
◦ 總路程 = ( 2d )。

3. 計算總路程
• 超音波的速度 ( v = 1530 , \text{m/s} ),傳播時間 ( t = 2 , \text{s} )。
• 根據速度、距離、時間的關係:( \text{距離} = \text{速度} \times \text{時間} )。
• 超音波傳播的總路程: [ \text{總路程} = v \times t = 1530 , \text{m/s} \times 2 , \text{s} = 3060 , \text{m} ]

4. 計算海底深度
• 總路程是來回距離,即 ( 2d )。
• 因此: [ 2d = 3060 , \text{m} ] [ d = \frac{3060}{2} = 1530 , \text{m} ]

5. 選項分析
• (A) 1530米:與計算結果一致,正確。
• (B) 3060米:這是超音波的總路程(來回),而非海底深度,錯誤。
• (C) 4590米:可能是誤將時間或速度計算錯誤(如 ( 1530 \times 3 \div 2 )),無依據。
• (D) 6120米:可能是誤將時間或速度計算錯誤(如 ( 1530 \times 4 \div 2 )),無依據。

補充:實際考量
• 超音波速度:題目給定的 ( 1530 , \text{m/s} ) 是海水中超音波的典型速度(實際上隨溫度、鹽度、壓力略有變化,例如在 25°C、鹽度 35‰ 的海水中約為 1530-1550 m/s)。
• 假設:假設超音波垂直向下傳播,路徑為直線(忽略海流或海底地形影響)。
• 應用:這種方法是聲納(SONAR)的基本原理,廣泛用於測量海洋深度或探測海底地形。

結論
海底深度為 1530 米,正確答案是 (A)


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