Question

平常讲话交谈时，感觉到声音的传播特别快，似乎不需要时间．为了体验声音的传播快慢．某同学做了这样一个敲击铁管听响声实验：敲击非常短的铁管时，人只能听到一个声音。敲击比较长的铁管时，先听到沿铁管传来的声音，后听到沿空气传来的声音．敲击长的铁管时，这时只能听到沿铁管传来的一个声音．敲击非常长的铁管时，一个声音都听不到．

请问：(1)综合以上实验，你认为声音的传播真的不需要时间吗？请你描述一下声速的大小程度．(2)先听到沿铁管传来的声音，后听到沿空气传来的声音．说明了什么问题？(3)为什么敲击长的铁管时，这时只能听到沿铁管传来的一个声音，敲击非常长的铁管时，一个声音都听不到？这又说明什么问题？

Answer 1

答案：略
解析：

(1)声音的传播需要时间，声音的传播速度不是无限大的，但比一般的车速要快． (2)先听到沿铁管传来的声音，后听到沿空气传来的声音，说明声音在铁管中比在空气中传播的速度快． (3)敲击长的铁管时，由于声音在空气中能量耗损比较大，在铁管中能量耗损比较小，所以只能听到沿铁管传来的一个声音．敲击非常长的铁管时，一个声音也听不到，是因为在空气与铁管中传播的声音的能量损耗完了．说明声音在传播过程中声音会不断地衰减． 　　敲击铁管，使铁管发生了振动，从而发出声音，声音分别通过空气和铁管传播．由于声在不同的介质中传播的速度不同，在铁管中传播的速度要比在空气中传播的速度大得多，因此两声音之间有时间差，所以应当听到两次响声．但是，事实上人耳的特点是两个声音在间隔0.1s以上时才能把两次声音区分开．因此如果铁管太短，从铁管和从空气传来的两个声音的时间间隔如果小于0.1s，人耳就只能听到一个声音．当铁管比较长，且长度比较合适时，人耳可以听到两个声音．如果铁管长到一定程度，由于声音在空气中传播是向四面八方传播，能量损失比较大．在铁管中传播能量损失小、声音衰减得比较慢，因此在一定的长度时只会听到从铁管传来的声音，从空气中传来的声音能量已经衰减的使人听不见了．如果铁管很长，能量沿铁管也不能传到另一端，那就一次声音也听不到了．