Question

假定有前后兩次聲音傳到人的耳朵里，如果這兩次聲音到達(dá)人耳的先后時(shí)間間隔大于（或者等于）0.1s，人耳就能把這兩次聲音分辨開(kāi)．也就是說(shuō)，如果這兩次聲音到達(dá)人耳的先后時(shí)間間隔小于0.1s，人耳就只能聽(tīng)到一次聲音．
某中學(xué)8年級(jí)學(xué)生課外活動(dòng)小組的同學(xué)為了體驗(yàn)聲音在不同介質(zhì)中傳播速度不同的物理現(xiàn)象和人耳對(duì)聲音的分辨時(shí)間．他們請(qǐng)一位甲同學(xué)在充滿水的輸送水的直鐵管道上敲擊一下，使鐵管發(fā)出清脆的聲音，另一乙同學(xué)在距敲擊點(diǎn)510m的地方用耳朵貼近鐵管聽(tīng)聲．已知敲擊聲可分別從空氣、水和鐵管中傳到另一同學(xué)，聲音在空氣中的傳播速度是V_氣=340m/s，在水中的傳播速度是V_水=1500m/s，在鐵管中的傳播速度是V_鐵=5100m/s．請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明乙同學(xué)能聽(tīng)到幾次聲音？

Answer 1

解：聲音在空氣中的傳播時(shí)間t₁===1.5s，
聲音在水中的傳播時(shí)間t₂===0.34s，
聲音在鐵管中的傳播時(shí)間t₃===0.1s，
聲音在空氣中與在水中的時(shí)間差t₁-t₂=1.5s-0.34s=1.16s，
聲音在空氣中與在鐵管中的時(shí)間差t₁-t₃=1.5s-0.1s=1.4s，
聲音在水中與在鐵管中的時(shí)間差t₂-t₃=0.34s-0.1s=0.24s，
時(shí)間差都大于0.1秒，所以能聽(tīng)到3次聲音．
答：乙同學(xué)能聽(tīng)到3次聲音．
分析：已知聲音在空氣、水和鐵管中的傳播速度，還知道傳播的距離相同，根據(jù)公式t=分別求出在這三種介質(zhì)中聲音傳播所用的時(shí)間，再分別求出在這三種介質(zhì)中傳播的時(shí)間差，分別與0.1s進(jìn)行比較，即可得出結(jié)論．
點(diǎn)評(píng)：本題考查時(shí)間的計(jì)算，關(guān)鍵是速度公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是求在三種介質(zhì)中傳播的時(shí)間差，這也是本題的重點(diǎn)．