印度洋海啸浪高20 m,波速达720 km/h,造成巨大的人员伤亡,建立海啸预警系统是各国共同关心的问题.方法之一就是在游艇上安装次声波接收器,从水中(v=1 450 m/s)和空气中(v=450 m/s)接收海啸产生的次声波.某游艇在距海岸2.8 km处第一次接收到次声波,经20 s又接收到次声波.第1次接收到次声波后船就立即以36 km/h的速率驶向岸边,问游船能否在海啸到来前靠岸?若不能,则离岸多远遭遇海啸?
不能.在离岸2 221 m处遭遇海啸.解:次声波在水中传播时间为
t1,由题意:
v1t1+
vΔ
t=
v2(
t1+Δ
t)
t1=

Δ
t=

s=8.8 s海啸中心至船初位置距离为
s0=
v1t1=1 450×8.8 m=12 760 m海啸从发生到岸需时
t2=

=

s=77.8 s船到岸需时
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船离岸Δ
s,Δ
s=(2 800-579) m=2 221 m. (4分)