Question

4．在長(zhǎng)為1768m的一根鐵管兩端有甲、乙兩個(gè)同學(xué)，若乙同學(xué)在長(zhǎng)鐵管的一端敲一下鐵管，甲同學(xué)把耳朵貼在長(zhǎng)鐵管的另一端聽(tīng)到兩次聲音的時(shí)間間隔為4.86s，求：
（1）甲同學(xué)第一次聽(tīng)到的聲音是由鐵管（“空氣”或“鐵管”）傳播而來(lái)．
（2）聲音通過(guò)空氣傳播到甲同學(xué)時(shí)所需要的時(shí)間是多少？
（3）聲音通過(guò)鐵管傳播到甲同學(xué)時(shí)所需要的時(shí)間是多少？
（4）聲音在鐵中的傳播速度是多少？（聲音在空氣中的傳播速度是340m/s）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)聲音在不同的介質(zhì)里的傳播速度是不同的就可解答此題．一般情況下，固體中聲速最大，液體中其次，氣體中聲速最�。�
（2）已知聲音在空氣中的速度和鐵管長(zhǎng)度，利用v=$\frac{s}{t}$計(jì)算聲音通過(guò)空氣傳播到甲同學(xué)時(shí)所需要的時(shí)間；
（3）知道聲音通過(guò)空氣傳播到甲同學(xué)時(shí)所需要的時(shí)間，又知兩次聽(tīng)到聲音的時(shí)間間隔，可求聲音通過(guò)鐵管傳播到甲同學(xué)時(shí)所需要的時(shí)間．
（4）已知聲音在鐵管中的傳播時(shí)間和鐵管長(zhǎng)度，利用v=$\frac{s}{t}$計(jì)算聲音在鐵中的傳播速度．

解答 解：（1）解：當(dāng)敲擊鐵管時(shí)，聲音可以通過(guò)鐵管和空氣同時(shí)傳播，但在鐵管中的傳播速度最快，在空氣中的傳播速度最慢，所以可以先后聽(tīng)到兩次敲擊聲，第一次是通過(guò)鐵管傳播過(guò)來(lái)的，第二次是通過(guò)空氣傳播過(guò)來(lái)的．
（2）根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可得，聲音通過(guò)鐵管傳播到甲同學(xué)時(shí)所需要的時(shí)間：
t_空=$\frac{s}{{v}_{空}}$=$\frac{1768m}{340m/s}$=5.2s，
（3）第一次是通過(guò)鐵管傳播過(guò)來(lái)的，第二次是通過(guò)空氣傳播過(guò)來(lái)的．
兩次聲音的時(shí)間間隔為4.86s，
所以聲音通過(guò)鐵管傳播到甲同學(xué)時(shí)所需要的時(shí)間：
t_鐵=t_空-t=5.2s-4.86s=0.34s，
（4）聲音在鐵中的傳播速度是：
v_鐵=$\frac{s}{{t}_{鐵}}$=$\frac{1768m}{0.34s}$=5200m/s．
答：（1）鐵管；
（2）聲音通過(guò)空氣傳播到甲同學(xué)時(shí)所需要的時(shí)間是5.2s；
（3）聲音通過(guò)鐵管傳播到甲同學(xué)時(shí)所需要的時(shí)間是0.34s；
（4）聲音在鐵中的傳播速度是5200m/s．

點(diǎn)評(píng) 此題考查速度公式及其應(yīng)用，難度不大，解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是知道聲音的傳播條件和在不同的介質(zhì)中的傳播速度不同．