Question

17．自来水厂有一根足够长的铁管，为了测出它的长度，甲准备用学过的声学知识间接测量呢，于是，在管的一端用锤敲一下，乙在管的另一端听到了两次响声，并测出两次响声间隔0.2s，问：
（1）为什么会听到两次响声？
（2）铁管有多长？（设当时的温度为15℃，声音在铁中的速度为5200m/s，在空气中传播速度为340m/s，答案取整数）

Answer 1

分析 （1）根据声音在不同的介质里的传播速度是不同，一般情况下，固体中声速最大，液体中其次，气体中声速最小．
（2）听到两次声音，一次是铁管传播，一次是空气传播，声音在铁中传播速度大于空气传播速度，经过相同的距离，声音在空气中需要时间比声音在铁管中传播大0.2s．人第一次听到的是从铁管中传播的声音，第二次听到的是从空气中传播的声音，根据速度公式的变形公式s=vt列方程求解．

解答 解：（1）根据题意甲同学把耳朵贴在长铁管的一端，乙同学在长铁管的另一端敲一下这根铁管，声音分别从钢管、空气中传播，则甲同学要听到2个声音，一个声音是从铁管传来，另一个是从空气中传来的，这说明了声音在钢管中传播的速度比在空气中传播快．
（2）设铁管的长度是s，
声音在空气中的传播时间是t₁=$\frac{s}{{v}_{1}}$，
声音在铁管中的传播时间是t₂=$\frac{s}{{v}_{2}}$，
声音在空气中需要时间比声音在铁管中传播大0.2s．
因为$\frac{s}{{v}_{1}}$=-=0.2s，即：$\frac{s}{340m/s}$-$\frac{s}{5200m/s}$=0.2s，
所以s≈73m．
答：（1）声音在铁管中传播的速度比在空气中传播快，两次声音分别是通过铁管和空气传来的．
（2）铁管的长度是73m．

点评 本题考查了声音在不同介质中的传播速度，人听到两个声音是由于声音在不同介质中的传播速度不同造成的．