※ 引述《tonynorns (norns)》之銘言:
: 1.年級:高三
: 2.科目:物理
: 3.章節:聲波-音爆
: 4.題目:
: (1)有一噴射機在6000m的高度凌空而過,速度為1.25馬赫,求由噴射機飛過
: 頭頂至震波傳至地面所需之時間為?秒
: (2)承上題,此時人所聽到的震波訊號,為噴射機在人過頭頂正上方之前?秒
: 所發出的。(設當時聲速為360m/s)
: 5.想法:
: 由已知的條件可以簡單地算出馬赫角為53度,也可以由一般最常見的解題方式
: 算出
: 在飛機飛過頭頂瞬間,馬赫錐在地面上尚距離觀察者還有6000*cot53°
: 也就是再經t=(6000*cot53°)/360*1.25 = 10 秒可聽到震波。
: 但在解答中答案非10秒而是16.7秒,這是指在觀察者正上方瞬間發出的聲波到
: 達地表的時間,但所謂震波不是指馬赫錐碰觸到地表時才會聽到的嗎?
: 第二小題部分,解答是寫t=(6000/cos53°)/360 = 27.8,這要怎麼算才會得
: 到這樣的結果呢?
: 請各位高手幫幫忙,謝謝
畫圖: http://ppt.cc/K@lg
綠線是震波 O 是觀察者 AB 是噴射機
虛線 OA 是第二小題說的那個訊號傳到觀察者的路線
注意到 ∠BOA 也是 53° (這從圖中的一些直角可以推出)
於是第二小題的做法就很顯然了
由第二小題可知第一小題題意所謂到達的震波訊號是由 A 點出來的
那麼我會同意第一小題應為 10 秒而非 16.7 秒
因為這個訊號此時正在 X 點 距觀察者為 6000*cos53°
於是到達觀察者時間為 (6000*cos53°)/360 = 10 秒
(當然由震波的地面速度算也是對的)
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