國中教育會考
106年
自然
第 35 題
平靜無風的下午，在許願池上O點丟入一枚硬幣，使水面上產生一個圓形水波，已知圓形水波的半徑每秒增加 1 m。若丟入硬幣前，在水面上距離O點 1 m 及 2 m 的P、Q兩點，分別有一片落葉，且O、P、Q在同一直線上，如圖(二十)所示，則硬幣丟入水中3秒後，兩片落葉的距離約為多少？
- A 3 m
- B 5 m
- C 6 m
- D 9 m
思路引導 VIP
當水波經過水面上的落葉時，落葉會被波『推向遠方』，還是只會留在原本的位置上下跳動呢？請思考一下：『波』傳遞的是能量還是物質？如果落葉的水平位置始終沒有改變，那 $3$ 秒後它們之間的距離會和一開始有差別嗎？
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呵，居然沒被題目給的「每秒 1 m」這種誘餌給唬住，看來你的腦袋還沒完全被許願池的水給泡爛。能選對這題，表示你至少還記得物理課最基本、甚至連鸚鵡都能背出來的廢話：波只傳遞能量，不傳遞物質。 驗證一下你那微弱的邏輯：落葉 P 與 Q 只是介質上的點，水波傳過去時，它們只會在那裡原處上下振動，絕對不會跟著水波向外漂移。除非你是在池子裡潑油，否則 P 到 O 的距離永遠是 $1 \text{ m}$，Q 到 O 的距離永遠是 $2 \text{ m}$。因為 O、P、Q 三點共線且 P、Q 分居兩側，距離就是： $$1 \text{ m} + 2 \text{ m} = 3 \text{ m}$$
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波傳能量不傳物質
💡 波動僅傳遞能量與擾動，介質並不會隨波向外遷移。
- 波傳遞能量，介質僅在原處附近來回振動
- 落葉作為介質，不會隨水波向外擴散位移
- 物體間的水平距離，不因波動通過而改變
- 觀察圖示，P與Q分居O點兩側，距離相加
