Question

15．简答与计算题
“在空钢管的一端敲一下，另一端的同学能听到几次响声？”针对这个问题，201班同学进行了探究，发现有的钢管只能听到一次，有的钢管能听到两次响声，且钢管较长，请你思考后回答：
（1）如果听到两次响声，第一次响声是通过什么介质传播的？
（2）如果想听到两次响声，钢管至少多长？
（已知：声音在空气中每秒传播340m，在钢管中每秒传播5200m．）

Answer 1

分析 （1）声音的传播需要介质，不同介质传播声音的快慢不同，固体传声最快，液体次之，气体最慢；
（2）知道人耳能区分两次声音的时间间隔一般至少在0.1s左右；根据声音在空气中需要时间比声音在钢管中传播大于0.1s列不等式计算出钢管的长度．

解答 解：
（1）在空钢管的一端敲一下，声音分别从钢管、空气中传播，有的钢管能听到两次响声，因为声音在钢管中传播的速度比在空气中传播快，所以第一个声音是从钢管传来，另一个是从空气中传来的．
（2）人耳能区分两次声音的时间间隔一般至少在0.1s左右，由题意可知满足：t_声-t_铁≥0.1s时人能听到两次声音；
设钢管的最短长度为L，
由v=$\frac{s}{t}$得：$\frac{L}{{v}_{空}}$-$\frac{L}{{v}_{钢}}$≥0.1s，
$\frac{L}{340m/s}$-$\frac{L}{5200m/s}$≥0.1s，
解得L≥36.4m．
答：（1）如果听到两次响声，第一次响声是通过钢管传播的；
（2）铁管的长度至少为36.4m．

点评 本题考查了声音在不同介质中的传播速度以及人耳区分两种声音的条件，属于声学基础知识的考查．