Question

14．地震發(fā)生時，巨大的能量以兩種方式傳播到地面，第一種方式為縱波，在地殼中傳播速度約為6km/s，最先到達震中，它使需發(fā)生上下振動，破壞性較弱，第二種方式稱為橫波，在地殼中的傳播速度約為4km/s，第二個到達震中，它使地面發(fā)生前后、左右抖動，破壞性較強．幾乎所有的大地震發(fā)生前數(shù)天至數(shù)分鐘內(nèi)，都有或大或小的次聲異常，顯然它不能被人類聽見，卻可以由動物聽見，我們可以根據(jù)運動的反常表現(xiàn)來預(yù)測地震，已知次聲波在空氣中的傳播速度為340m/s．
（1）某次地震中，震中的地震儀接受到橫波縱波的時間差為5s，估算震源的深度．
（2）若風(fēng)速10m/s，求次聲波在空氣中逆風(fēng)沿直線傳播3km所需要的時間．（結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）由速度公式v=$\frac{s}{t}$的變形公式t=$\frac{s}{v}$分別表示縱波和橫波到達地面的時間，根據(jù)震中的地震儀接受到橫波縱波的時間差為5s列等式計算出震源的深度；
（2）根據(jù)題意，次聲波逆風(fēng)的速度是次聲波靜風(fēng)中的速度減風(fēng)速，據(jù)此計算出次聲波逆風(fēng)中的速度，最后根據(jù)速度公式計算出時間．

解答 解：（1）設(shè)震源到到地面的距離為s，兩種波到達觀測站的時間為t₁、t₂，根據(jù)速度公式v=$\frac{s}{t}$得，
縱波到地面的時間：t₁=$\frac{s}{{v}_{1}}$=$\frac{s}{6km/s}$；
橫波到地面的時間：t₂=$\frac{s}{{v}_{2}}$=$\frac{s}{4km/s}$；
震中的地震儀接受到橫波縱波的時間差為5s，即：△t=t₂-t₁=5s，
$\frac{s}{6km/s}$-$\frac{s}{4km/s}$=5s，
解得：s=60km．
（2）次聲波在逆風(fēng)中的速度為：v′=340m/s-10m/s=330m/s，
由速度公式v=$\frac{s}{t}$得，次聲波在空氣中逆風(fēng)傳播需要的時間：
t′=$\frac{s′}{v′}$=$\frac{3×1000m}{330m/s}$≈9.1s．
答：（1）震源的深度為60km；
（2）次聲波在空氣中逆風(fēng)沿直線傳播3km所需要的時間為9.1s．

點評 本題考查了速度公式的靈活應(yīng)用，有一定的難度；理解題意是解答此題的關(guān)鍵；聲波逆風(fēng)速度和逆水行船速度、飛機逆風(fēng)速度計算時計算方法相同，要注意積累．