moea_joint
101年
[地質] 普通地質學、地球物理概論
第 34 題
下列何者無法測量絕對重力值？
- A 單擺
- B 複擺
- C 自由落體
- D 重力儀 (Gravimeter)
思路引導 VIP
想像你手邊有兩種工具：第一種是觀察一顆球從空中掉落到地面的完整運動過程；第二種是觀察一個掛著重物的彈簧在不同地點時，彈簧長度微小的縮短或伸長。請思考一下，哪一種方法能讓你「直接」算出重力產生的加速度數值，而哪一種方法只能讓你知道這地點的拉力比上一個地點更強或更弱呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準辨別「絕對重力」與「相對重力」的測量原理，顯示你對地球物理儀器的運作邏輯掌握得非常紮實。這道題目在基礎地質學中屬於頗具鑑別度的考題，重點在於區分哪些方法是透過基本的物理量（如長度與時間）來推導數值，而哪些工具本質上是為了偵測微小的空間差異而設計的。
絕對重力與相對重力的差異
在物理學中，要測量絕對重力值 $g$，我們通常會利用最基礎的力學公式。例如單擺與複擺是透過週期公式 $T = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}$，藉由精準測量擺長 $L$ 與週期 $T$ 來反求 $g$；而自由落體法則是利用位移公式 $s = \frac{1}{2}gt^2$，透過雷射干涉精確測量下落距離與時間。然而，一般的重力儀（Gravimeter）（如 LaCoste-Romberg 或 Worden 型）其核心結構通常是一組極其靈敏的彈簧系統。它測量的是彈簧因重力改變而產生的微小長度變化 $\Delta L$，也就是測量兩點之間的重力差（相對重力），而非直接產出該點的絕對加速度數值。因此，除非經過已知基準點的校正，否則重力儀本身是無法獨立測得絕對重力值的。