Question

(8分)某实验室中悬挂着一弹簧振子和一单摆，弹簧振子的弹簧和小球(球中间有孔)都套在固定的光滑竖直杆上．某次有感地震中观察到静止的振子开始振动4.0 s后，单摆才开始摆动．此次地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波长分别为10 km和5.0 km，频率为1.0 Hz.假设该实验室恰好位于震源的正上方，求震源离实验室的距离．

Answer 1

40 km

设地震纵波和横波的传播速度分别为v_P和v_S，则
v_P＝fλ_P                                                                                               ①
v_S＝fλ_S                                                                                               ②
式中，f为地震波的频率，λ_P和λ_S分别表示地震纵波和横波的波长．设震源离实验室的距离为x，纵波从震源传播到实验室所需时间为t，则
x＝v_Pt                                                                 ③
x＝v_S(t＋Δt)                                                            ④
式中，Δt为摆B开始摆动的时刻与振子A开始振动的时刻之间的时间间隔．由①②③④式得：
x＝ 
代入数据得x＝40 km.