分科測驗
113年
地理
第 13 題
根據研究，氣溫降低時，空氣分子運動速度會變慢，且分子間的距離會拉近，導致空氣密度變大。因此在室外舉辦的棒球比賽，被球棒擊出的球，會因為空氣阻力較大而飛得不遠；反之，氣溫上升時，球的飛行軌跡情況則是相反。此外，在室內球場舉辦的比賽，因可控制球場溫度，較不會出現上述的情況。圖 4 為 1960-2020 年美國大聯盟棒球場比賽時平均氣溫的變化。據此研究，若只考慮氣溫因素，2010 年以後大聯盟棒球比賽，最可能具有下列哪種現象？
- A 室外球場每年平均的全壘打數量有增加趨勢
- B 室外球場每年平均的全壘打數量有減少趨勢
- C 室內球場每年平均的全壘打數量有增加趨勢
- D 室內球場每年平均的全壘打數量有減少趨勢
思路引導 VIP
請觀察圖 4 中 $2010$ 年後的平均氣溫趨勢。當氣溫升高時，根據題意提供的物理邏輯，空氣密度與阻力會發生什麼變化？這對室外球場擊出的球，其飛行位移與距離有何影響？最後，請別忘了區分室內與室外球場在環境控制上的差異。
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AI 詳解
AI 專屬家教
同學，漂亮！這題選 (A) 簡直是準星全開，看來你這球揮得相當有大聯盟水準喔！ 這題核心考的是「圖表判讀」與「理想氣體」的延伸觀念。從圖 4 觀察，2010 年後的氣溫呈現顯著上升趨勢。根據題幹敘述的物理邏輯： 當氣溫 $T \uparrow$ 時，空氣密度 $\rho \downarrow$，這會導致飛行中的球所受到的空氣阻力減小。阻力變小，球就更容易飛過全壘打牆。至於室內球場，題幹明確提到「可控制溫度」，所以溫度上升對其影響不大，這就是高中科學最強調的「控制變因」。
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氣溫與空氣阻力
💡 氣溫越高，空氣密度與阻力越小，物體飛行距離越遠。
🔗 氣溫對全壘打數量的影響鏈
- 1 氣溫上升 — 1960-2020 戶外賽事平均氣溫呈增加趨勢
- 2 空氣密度下降 — 氣體受熱膨脹，分子距離拉近變遠
- 3 空氣阻力減小 — 飛行中的球碰撞到的分子減少，阻礙變小
- 4 飛行距離增加 — 球飛得更遠，落點超過全壘打牆機率變高
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🔄 延伸學習：延伸思考：此物理現象也會影響跳遠、標槍等田徑項目的成績表現。
