Question

12．A．某中學(xué)物理活動小組的同學(xué)查閱資料，得到聲音在某些介質(zhì)中的傳播速度（見表）．

物質(zhì)	溫度（°C）	速度（m/s）
空氣	20	340
水	20	1450
松木	20	3320
鐵	20	4900

當(dāng)氣溫為20℃時，小組中的一位同學(xué)在一根足夠長且裸露在地面的直鐵管的一端敲擊一下，另一位同學(xué)在鐵管另一端先后聽到兩次敲擊聲，請你解答下列問題：
（1）產(chǎn)生“兩次敲擊聲”的原因是聲音在固體的傳播速度最快，在氣體中傳播速度最慢．當(dāng)在鐵管一端敲擊時，聲音就會從鐵管和空氣兩種介質(zhì)里傳播，所以會聽到兩次聲音；
（2）敲擊后經(jīng)過1.2s，另一個同學(xué)聽到最后一次敲擊聲，計算這條直鐵管長度；
（3）計算聽到兩次敲擊聲的時間間隔（結(jié)果精確到小數(shù)點后兩位）

Answer 1

分析 （1）聲音在固體、液體和氣體的傳播速度不同，因此在鐵管的另一端會聽到好幾次敲擊聲；
（2）最后聽到的是聲音以最慢的速度傳過來的，所以鐵管的長度就用這個最慢的速度乘以時間來計算；
（3）兩次聲音的間隔就是聲音在鐵中和空氣中傳播的時間差．

解答 解：（1）聲音在固體的傳播速度最快，在氣體中傳播速度最慢．當(dāng)在鐵管一端敲擊時，聲音就會從鐵管和空氣兩種介質(zhì)里傳播，所以會聽到兩次聲音．
（2）最后聽到的是從空氣中傳來的，所以速度是340m/s，
由v=$\frac{s}{t}$，可得聲音傳播的路程就是鐵管長：
L=vt=340m/s×1.2s=408m；
（3）聲音在20℃鐵管中傳播速度為4900m/s，
由v=$\frac{s}{t}$得，聲音在鐵管中傳播的時間，
t=$\frac{{s}_{1}}{{v}_{2}}$=$\frac{408m}{4900m/s}$=0.08s，
兩次聲音的間隔，t=1.2s-0.08s=1.12s．
答：（1）聲音在固體的傳播速度最快，在氣體中傳播速度最慢．當(dāng)在鐵管一端敲擊時，聲音就會從鐵管和空氣兩種介質(zhì)里傳播，所以會聽到兩次聲音；
（2）這條直鐵管長度為408m；
（3）聽到兩次敲擊聲的時間間隔為1.12s．

點評 聲音在不同介質(zhì)中傳播速度不同，根據(jù)這一特點可以解釋生活中的一些現(xiàn)象．