印度洋海嘯浪高20 m,波速達720 km/h,造成巨大的人員傷亡,建立海嘯預警系統(tǒng)是各國共同關心的問題.方法之一就是在游艇上安裝次聲波接收器,從水中(v=1 450 m/s)和空氣中(v=450 m/s)接收海嘯產生的次聲波.某游艇在距海岸2.8 km處第一次接收到次聲波,經20 s又接收到次聲波.第1次接收到次聲波后船就立即以36 km/h的速率駛向岸邊,問游船能否在海嘯到來前靠岸?若不能,則離岸多遠遭遇海嘯?
不能.在離岸2 221 m處遭遇海嘯.解:次聲波在水中傳播時間為
t1,由題意:
v1t1+
vΔ
t=
v2(
t1+Δ
t)
t1=
Δ
t=
s=8.8 s海嘯中心至船初位置距離為
s0=
v1t1=1 450×8.8 m=12 760 m海嘯從發(fā)生到岸需時
t2=
=
s=77.8 s船到岸需時
t3=
=
s=280 s浪比船早Δ
t1到:Δ
t1=(280-57.8) s=222.2 s,故不能. (8分)船行
t4遇浪:
s0+
vt4=
v3(
t4+Δ
t1)
t4=57.9 s船行
s2,
s2=
vt4=10×57.9 m=579 m船離岸Δ
s,Δ
s=(2 800-579) m=2 221 m. (4分)