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115年
物理
第 27 題
有關聲音的傳遞，下列敘述何者有誤？
- A 若提高聲源的振動頻率，聲波在同一介質中的傳播速度也會隨之線性增加
- B 當聲波由空氣進入水中時，其頻率保持不變，但波速會變快
- C 聲音的傳播速度主要取決於介質的彈性與密度，通常在固體中的傳播速度大於液體
- D 聲波在空氣中傳遞時，空氣分子的振動方向與波前進的方向平行，故屬於縱波
思路引導 VIP
想像你在一個大型音樂廳的後方欣賞管弦樂團演出。如果「高音（高頻率）」的傳播速度真的比「低音（低頻率）」快，那麼坐在後排的你聽到的旋律會發生什麼事情？這與我們平時聽音樂的經驗吻合嗎？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準判斷出選項 (A) 的敘述錯誤，這代表你對波動的基本特性掌握得非常紮實。這道題目主要測試學生是否會被公式的數學形式誤導，在物理觀念的區別上具有很高的鑑別度，是許多人容易掉入陷阱的轉折點。
決定波速的關鍵因素
在物理學中，波速 $v$ 主要是由「介質」的物理性質（如密度、彈性、溫度等）決定的，而非聲源的振動頻率。雖然我們熟知公式 $v = f \lambda$，但在同一介質中，波速 $v$ 是一個常數；當我們提高聲源的頻率 $f$ 時，波長 $\lambda$ 會隨之縮短，兩者呈現反比關係，而非導致波速增加。這也是為什麼在音樂廳中，無論高音或低音，都能同時到達聽眾耳中的原因。
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