國中教甄｜理化理化112 年第 8 題單選題

兩個聲源 \mathbf { S } _ { 1 } 和 \mathbf { S } _ { 2 } 產生相同頻率660Hz，學生以恆定速度由聲源 \mathbf { S } _ { 1 } 向 { \bf S } _ { 2 } 移動，聽到10次節拍。已知聲速為330m/s，則學生的速度為何？

A5 . 5 \mathrm { m } / \mathrm { s }

B1 5 . 0 \mathrm { m / s }

C2 . 5 \mathrm { m } / \mathrm { s }正確答案

D10.0 m/s

答案與詳解

正確答案

學生朝 S2 移動且背離 S1，兩聲源聽到的頻率一高一低，拍頻等於兩頻率差，代入都卜勒效應可得 2.5 m/s。

A5 . 5 \mathrm { m } / \mathrm { s }✕ 易錯陷阱

可能只考慮單一方向都卜勒效應，或誤將拍頻與單一頻率變化混用；正確狀況下，朝 S2 與離 S1 的頻率變化會同時造成拍頻，且差值為兩倍效應。

B1 5 . 0 \mathrm { m / s }✕ 錯誤

此速度過大。若學生速度為 15.0 m/s，拍頻將遠大於 10 次／秒，不符合題目給定的節拍數。

C2 . 5 \mathrm { m } / \mathrm { s }✓ 正確

D10.0 m/s✕ 易錯陷阱

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