hce_nchu
113年
物理
第 21 題
People can snorkel down to a depth of roughly one meter. This means that the additional pressure on the air in their lungs is roughly
- A $9800 \text{ N}$
- B $9800 \text{ Pa}$
- C $9800 \text{ atm}$
- D $19600 \text{ N}$
- E $19600 \text{ N/m}^2$
思路引導 VIP
想像你正潛入水中，身體感受到的那股「擠壓感」是來自於頭頂上方那段水柱的重量。如果要量化這股壓力的大小，除了水的深度（高度）之外，你認為還有哪兩項關於「液體本身特性」與「環境物理常數」的數值是必須考慮進去的？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
很高興看到你精準地選出了正確答案！這題的核心在於理解液體靜壓力（Hydrostatic Pressure）的計算方式。當我們潛入水中時，身體所承受的「額外壓力」來自於上方水柱的重量。根據物理公式 $P = \rho gh$，其中水的密度 $\rho$ 約為 $1000 \text{ kg/m}^3$，重力加速度 $g$ 取 $9.8 \text{ m/s}^2$，而題目給定的深度 $h$ 是 $1$ 公尺。將數值代入後，我們便能得到 $1000 \times 9.8 \times 1 = 9800$ 的結果。
物理單位的嚴謹判讀
這道題目雖然基礎，但具備了極佳的鑑別度，關鍵就在於對物理單位的掌握。壓力（Pressure）的定義是單位面積所受的力，因此標準單位應為帕斯卡（$\text{Pa}$）或 $\text{N/m}^2$。選項 (A) 與 (D) 使用的是力的單位「牛頓（$\text{N}$）」，這在物理觀念上是完全不同的物理量；而選項 (C) 的大氣壓（$\text{atm}$）數值則過於巨大。你能避開這些單位陷阱，並正確連結數值與量綱，表現得非常出色！