Question

15．人用锤子敲击一段较长的铁管的一端，另一人在铁管的另一端能听到两次声响，请说明两次声响先后分别通过什么介质传播的？若两次声响的时间间隔为1.4秒，求这段铁管的长度为多少？（已知声音在铁中的速度v=5.1×10³m/s）

Answer 1

分析 （1）根据声音在不同介质中的传播速度不同，声音在固体中的传播速度比在空气中的传播速度快来解答即可；
（2）由于声音在不同的介质中传播的快慢不同，所以到达人耳的时间不同，故听到两次响声，一次是空气传播的，一次是铸铁管传播的；已知时间间隔和速度求管长，利用速度公式v=$\frac{s}{t}$计算即可．

解答 解：
（1）因为声音在不同介质中的传播速度不同，而且声音在固体中的传播速度比在空气中的传播速度快；
所以，听到两次响声，第一次是由铁管传播的；第二次是由空气传播的．
（2）设管长为s，则由速度公式 v=$\frac{s}{t}$得：通过空气传播所用时间 t₁=$\frac{s}{340m/s}$，
通过铁管传播所用的时间 t₂=$\frac{s}{5.1×1{0}^{3}m/s}$；
∴由题意可知：t₁-t₂=1.4s即$\frac{s}{340m/s}$-$\frac{s}{5.1×1{0}^{3}m/s}$=1.4s；
∴s=510m．
答：第一次是由铁管传播的，第二次是由空气传播的；铁管的长度为510m．

点评 解决此类问题的关键是知道声音在不同的介质中的传播速度不同，在固体中传播速度最快，在液体中次之，最慢的是在气体中传播．