Question

8．某物理學(xué)習(xí)小組成員為了體驗(yàn)聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度不同，在制管廠找到一根長(zhǎng)153m的直鐵管．一位同學(xué)在鐵管一端敲擊一下，使鐵管發(fā)出清脆的聲音，其余同學(xué)在鐵管的另一端聽聲并計(jì)時(shí)（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(zhì)中傳播時(shí)，聲音傳到達(dá)聽音者的時(shí)間間隔小于0.1s時(shí)，人只能聽到一次敲擊聲．此實(shí)驗(yàn)中，在鐵管另一端的同學(xué)能聽到幾次敲擊聲？（請(qǐng)通過計(jì)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(jù)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(shí)間，
（2）再分別求出在這兩種介質(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．

解答 解：（1）根據(jù)v=$\frac{s}{t}$得，聲音在鐵中的傳播時(shí)間t₁=$\frac{s}{{v}_{1}}$=$\frac{153m}{1500m/s}$=0.102s；
（2）根據(jù)v=$\frac{s}{t}$得，聲音在空氣管中的傳播時(shí)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(shí)間差t₁-t₂=0.45s-0.102s=0.348s，
時(shí)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(shí)間0.45s；
（2）在鐵管另一端的同學(xué)能聽到2次敲擊聲．

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2種介質(zhì)中傳播的時(shí)間差，這也是本題的重點(diǎn)．