Question

12．第一次測定鑄鐵中聲音的傳播速度的實驗是在巴黎用下面的方法進行：
（1）在鑄鐵管的一端敲一下鐘，在管的另一端聽到兩次聲音，這是怎么回事？
（2）若管長931m，兩次響聲間隔2.5s，如果當時聲音在空氣中的傳播速度是340m/s，求鑄鐵中的聲速．

Answer 1

分析 （1）聲音的傳播是需要介質的，聲音在不同介質中傳播速度不同，在固體中最快，其次是液體中，最后是在氣體中．
（2）由速度的計算公式v=$\frac{s}{t}$，得：根據聲音在空氣中的傳播距離S與聲音在空氣中的傳播速度v，可以計算出聲音在空氣中的傳播時間．
由兩次聲響相隔2.5s，可以計算出聲音在鑄鐵中的傳播時間．
根據速度計算公式就可以計算出聲音在鑄鐵中的傳播速度．

解答 解：（1）在一根長鑄鐵管的一端敲擊一下，聲音會在鐵管和空氣中同時傳播，因為聲音在固體中最快，在氣體中最慢，第一次聽到的聲音是通過鐵管傳來的，第二次聽到的聲音是通過空氣傳來的，所以會聽到兩次敲擊聲．
（2）因為管長931m，空氣中的聲速是340m/s．
由公式v=$\frac{s}{t}$得：聲音在空氣中的傳播時間t₁=$\frac{s}{v}$=$\frac{931m}{340m/s}$；
兩次聲響相隔2.5s，且聲音在鑄鐵中的傳播時間比在空氣中的傳播時間少．
聲音在鑄鐵中的傳播時間t₂=t₁-2.5s=$\frac{931m}{340m/s}$-2.5s．
聲音在鑄鐵中的傳播速度v_鐵=$\frac{s}{{t}_{2}}$=$\frac{931m}{\frac{931m}{340m/s}-2.5s}$≈3908m/s．
答：（1）在一根長鑄鐵管的一端敲擊一下，聲音會在鐵管和空氣中同時傳播，因為聲音在固體中最快，在氣體中最慢，第一次聽到的聲音是通過鐵管傳來的，第二次聽到的聲音是通過空氣傳來的，所以會聽到兩次敲擊聲．
（2）鑄鐵中的聲速為3908m/s．

點評 本題考查了聲音在不同介質中傳播速度不同及速度公式的應用，是一道基礎題．