Question

2．甲把耳朵贴在铁管的一端，乙在铁管另一端敲一下，甲听到两次响声．如果铁管长520米，声音在空气和铁管中的速度分别为340m/s、5200m/s．求两次响声间隔的时间．如果铁管中装满水，则敲击时，在另一端会听到几次响声？为什么？（声音在水中的速度为150m/s）

Answer 1

分析 （1）根据铁管的长度和声音在铁管和空气中的传播速度分别求出声音传播的时间，声音在空气中传播的时间长，在铁管中传播的时间短，据此求出时间间隔．
（2）声音在不同介质中传播的速度不同，在固体中传播最快，液体中次之，气体中最慢．

解答 解：
（1）铁管长L=520m，
由v=$\frac{s}{t}$可得声音在空气中传播的时间：
t₁=$\frac{L}{{v}_{空气}}$=$\frac{520m}{340m/s}$≈1.5s，
声音在铁管中传播的时间：
t₂=$\frac{L}{{v}_{铁}}$=$\frac{520m}{5200m/s}$=0.1s，
两次响声间隔的时间△t=t₁-t₂=1.5s-0.1s=1.4s．
（2）如果铁管中装满水，敲击时，由于声音在固体中传播最快，液体中次之，气体中最慢，在铁管的另一端可以听到3次声音，第一次是在通过铁管传来的，第二次是通过水传来的，第三次是通过空气传来的．
答：两次响声间隔的时间为1.4s；可以听到3次声音，原因是声音在固体中传播最快，液体中次之，气体中最慢．

点评 本题考查了声音在不同介质中的传播速度以及速度公式的应用，属于声学基础知识的考查．关键是知道声音在不同的介质中的传播速度大小关系．