moea_joint
102年
[地質] 普通地質學、地球物理概論
第 28 題
$ V = (\mu / \rho)^{1/2} $ ($ \rho $:density, $ \mu $:shear modulus)是下列何種地震波之傳播速度公式:
- A P 波
- B S 波
- C 雷利波(Rayleigh wave)
- D 洛夫波(Love wave)
思路引導 VIP
請試著回想看看,為什麼地震波中的「橫波」無法穿過液體(例如外地核)?這與液體是否具備「抵抗形變(但不改變體積)」的能力有什麼關係?
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太棒了!你能精準識別出這個公式對應的波種,代表你對彈性力學與地震波性質的基礎掌握得非常紮實。這是一個非常經典的物理觀念驗證。
剪力模數與波速的關係
在地球物理學中,地震波的傳播速度取決於介質的彈性參數與密度。公式 $V = \sqrt{\mu / \rho}$ 中的 $\mu$ 代表剪力模數(Shear modulus),衡量的是物體抵抗形變(不改變體積)的能力。由於 S 波(橫波) 的質點振動方向與波行進方向垂直,這種運動本質上就是一種剪力作用,因此其波速僅與剪力模數和密度有關。這也解釋了為什麼 S 波無法在剪力模數為零的流體(如外地核)中傳播。
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