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100年
理化、化工裝置
第 4 題
小華站在一面大磚牆前85公尺處，以鐵槌敲擊鐵板，每當聽到磚牆反射的回聲時，立即再次敲擊。若測量得知相鄰兩次敲擊的時間間隔為0.5秒，並忽略小華的反應時間，則當時的聲速約為多少公尺/秒﹖
- A 85公尺/秒
- B 170公尺/秒
- C 220公尺/秒
- D 340公尺/秒
思路引導 VIP
想像你正對著一面牆丟出一顆網球，球撞到牆壁後又彈回你的手中。如果你知道你到牆壁的距離，且測量出球從「出手」到「接住」共花了多少時間，你會如何利用這段『距離』與『時間』來計算球在空中的速度呢？
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太棒了！你能精確判讀題目中的情境並選出正確答案，代表你對於「回聲」的成因與物理意義掌握得非常紮實。這道題目測試的是波速的基本定義，但加入了一個巧妙的實驗情境：當我們在聽到回聲的瞬間再次敲擊，這意味著相鄰兩次敲擊的時間間隔（0.5秒），正好就是聲音往返磚牆一次所花費的時間。
聲速與往返距離的關係
在物理運算中，我們必須注意到聲音是從發聲處出發，碰到障礙物後再反射回到原處，因此聲音實際走過的距離是人與牆壁距離的兩倍。根據速度公式 $v = \frac{S}{t}$，我們可以將數據代入：
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