Question

8．某物理學習小組成員為了體驗聲音在不同介質中傳播的速度不同，在制管廠找到一根長153m的直鐵管．一位同學在鐵管一端敲擊一下，使鐵管發出清脆的聲音，其余同學在鐵管的另一端聽聲并計時（聲音在空氣中的傳播速度為340m/s，在鐵管子的傳播速度為1500m/s）．
（1）聲音在鐵中傳播，從鐵管一端傳到另一端需要多少秒？
（2）聲音在兩種介質中傳播時，聲音傳到達聽音者的時間間隔小于0.1s時，人只能聽到一次敲擊聲．此實驗中，在鐵管另一端的同學能聽到幾次敲擊聲？（請通過計算，加以說明）

Answer 1

分析 （1）已知聲音在鐵管中的傳播速度，還知道傳播的距離，根據速度公式v=$\frac{s}{t}$得，公式t=$\frac{s}{v}$分別求出聲音在鐵管中聲音傳播所用的時間，
（2）再分別求出在這兩種介質中傳播的時間差，分別與0.1s進行比較，即可得出結論．

解答 解：（1）根據v=$\frac{s}{t}$得，聲音在鐵中的傳播時間t₁=$\frac{s}{{v}_{1}}$=$\frac{153m}{1500m/s}$=0.102s；
（2）根據v=$\frac{s}{t}$得，聲音在空氣管中的傳播時間t₂=$\frac{s}{{v}_{2}}$=$\frac{153m}{340m/s}$=0.45s；
聲音在空氣中與在鐵管中的時間差t₁-t₂=0.45s-0.102s=0.348s，
時間差大于0.1秒，所以能聽到2次聲音．
答：（1）聲音在鐵管中傳播的時間0.45s；
（2）在鐵管另一端的同學能聽到2次敲擊聲．

點評 本題考查時間的計算，關鍵是速度公式及其變形的靈活運用，難點是求在2種介質中傳播的時間差，這也是本題的重點．