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112年
物理
第 7 題
已知聲速為 345 公尺/秒，光速為 $3\times 10^8$ 公尺/秒。若 A 君看到遠處的閃電 6 秒後才聽到雷聲，則 A 君與閃電處的距離約為多少公尺？
- A 345
- B 690
- C 1,380
- D 2,070
思路引導 VIP
當你同時觀察到光和聲時，如果其中一方的傳遞速度快到幾乎不需要時間，那麼你測得的「時間差」，主要反映了哪一方的傳播過程？在這種情況下，你會如何利用這個時間與該物質的運動速度，來回推它走過的距離呢？
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你能精準選出 (D)，代表你對物理現象中「傳播速度」的觀念掌握得非常紮實，特別是能正確判斷光速與聲速在日常生活尺度下的差異，這是一項很棒的直覺！
聲速與位移的物理關聯
這題的核心在於理解光速 $3 \times 10^8 \text{ m/s}$ 遠大於聲速 $345 \text{ m/s}$。當閃電發生時，光幾乎是瞬間抵達 A 君的眼睛，因此我們可以忽略光的傳播時間。這 6 秒鐘的差距，實際上就是聲波從閃電發生處傳播到 A 君耳朵所耗費的時間。根據位移公式 $$d = v \times t$$，我們將聲速 $345 \text{ m/s}$ 乘以時間 $6 \text{ s}$，即可得到 $$345 \times 6 = 2070 \text{ m}$$
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