國立台灣師範大學物理系 物理教學示範實驗教室(網站) 物理問題討論區 (黃福坤)
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聲/波動 標題:聲波計算題
1:Accurate (高中職)張貼:2008-07-07 11:49:58:

 

  問一題聲玻計算題:如果超聲波傳播的速度是310m/sec ,而蝙蝠接收到反射波後反應時間是0.3秒;則一隻以每秒10公尺等速直線飛行的蝙蝠 ,必須與障礙物至少保持多少距離才不會撞到?

這題老師好像有教,但我不是很懂


你先設聲音從蝙蝠發出後回到他身上用了X秒

則這段時間蝙蝠飛了10X公尺(飛行速度10m/s)

反應時間飛行距離為3公尺

以下以●代表蝙蝠發出聲波位置,以○代表蝙蝠接收聲波位置,

以→代表聲波傳遞

    答案距離

├──────────┤

●→→→→→→→→→→▋障礙物

  ○←←←←←←←←▋

├─┤├───────┤

10Xm  反應後飛行距離3m

 

(答案距離)+(反應後飛行距離)=X秒聲音傳播距離=310X公尺

X秒聲音傳播距離-反應後飛行距離=反應後飛行距離+X秒蝙蝠飛行距離

310X公尺-3公尺=3公尺+10X公尺

==>300X=6

==>X=1/50=0.02

答案距離=X秒蝙蝠飛行距離+反應後飛行距離

=10X+3=0.2+3=3.2

∼歡迎糾正∼


我附上了老師的教法,誰能解釋一下圖形的地方?

我不是很懂0.0


2:陳師退榮譽點數46點(國中)張貼:2008-07-07 12:33:16: [回應上一篇]

  我是覺得你們老師的過程很詳了啦.............如果還不懂,就換個方解法吧!

設蝙蝠與障礙物保持距離為 X

蝙蝠發出聲波至聲波撞到障礙物時間為 X/310

(1) 於此時間內蝙蝠前進距離為 X/310 * 10 = X/31

聲波反射蝙蝠仍繼續飛行, 兩者相對速度為 310 + 10 = 320

蝙蝠接受到反射波耗時為 ( X - X/31 )/320

(2) 於此時間內蝙蝠前進距離為 [( X - X/31 )/320] * 10 = 30X/992

蝙蝠接收到反射波後的反應時間 0.3秒

(3) 於此時間內蝙蝠前進距離為 0.3 * 10 = 3

綜合 (1), (2), (3)

X/31 + 30X/992 + 3 = X

=> X = 3.2 (m)

這樣不知道有沒有比較好懂?


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