Question

2．甲把耳朵貼在鐵管的一端，乙在鐵管另一端敲一下，甲聽(tīng)到兩次響聲．如果鐵管長(zhǎng)520米，聲音在空氣和鐵管中的速度分別為340m/s、5200m/s．求兩次響聲間隔的時(shí)間．如果鐵管中裝滿(mǎn)水，則敲擊時(shí)，在另一端會(huì)聽(tīng)到幾次響聲？為什么？（聲音在水中的速度為150m/s）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鐵管的長(zhǎng)度和聲音在鐵管和空氣中的傳播速度分別求出聲音傳播的時(shí)間，聲音在空氣中傳播的時(shí)間長(zhǎng)，在鐵管中傳播的時(shí)間短，據(jù)此求出時(shí)間間隔．
（2）聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度不同，在固體中傳播最快，液體中次之，氣體中最慢．

解答 解：
（1）鐵管長(zhǎng)L=520m，
由v=$\frac{s}{t}$可得聲音在空氣中傳播的時(shí)間：
t₁=$\frac{L}{{v}_{空氣}}$=$\frac{520m}{340m/s}$≈1.5s，
聲音在鐵管中傳播的時(shí)間：
t₂=$\frac{L}{{v}_{鐵}}$=$\frac{520m}{5200m/s}$=0.1s，
兩次響聲間隔的時(shí)間△t=t₁-t₂=1.5s-0.1s=1.4s．
（2）如果鐵管中裝滿(mǎn)水，敲擊時(shí)，由于聲音在固體中傳播最快，液體中次之，氣體中最慢，在鐵管的另一端可以聽(tīng)到3次聲音，第一次是在通過(guò)鐵管傳來(lái)的，第二次是通過(guò)水傳來(lái)的，第三次是通過(guò)空氣傳來(lái)的．
答：兩次響聲間隔的時(shí)間為1.4s；可以聽(tīng)到3次聲音，原因是聲音在固體中傳播最快，液體中次之，氣體中最慢．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了聲音在不同介質(zhì)中的傳播速度以及速度公式的應(yīng)用，屬于聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的考查．關(guān)鍵是知道聲音在不同的介質(zhì)中的傳播速度大小關(guān)系．