Question

【題目】某中學(xué)物理活動(dòng)小組同學(xué)查閱資料，得到聲音在某些物質(zhì)中的傳播速度（見(jiàn)下表）。一根足夠長(zhǎng)且裸露在地面的鐵管，管中充滿水。當(dāng)氣溫為20℃時(shí)，小組中的一位同學(xué)在鐵管的一端敲擊一下，在管的另一端的同學(xué)最多能聽(tīng)到____次敲擊聲。第一次是由______傳播，第二次______傳播，最后一次又通過(guò) ____傳播，如果聽(tīng)到最后一次敲擊聲離敲擊時(shí)間為1.2s，則這條直鐵管長(zhǎng)約為______m。

物質(zhì)	溫度（℃）	速度（m/s）
空氣	20	340
水	20	1450
松木	20	3320
鐵	20	4900

Answer 1

【答案】3 鐵管 水 空氣 438m

【解析】

[1]固、液、氣都可以傳聲，當(dāng)在鐵管一端敲擊時(shí)，聲音就會(huì)從鐵管、鐵管里的水和空氣三種介質(zhì)里傳播，所以會(huì)聽(tīng)到3次聲音。

[2][3][4]一般情況下聲音在固體的傳播速度最快，在氣體中傳播速度最慢，液體中傳播速度在固體和氣體之間。第一次是通過(guò)鐵管傳過(guò)來(lái)的，第二次是通過(guò)水傳播過(guò)來(lái)的，最后聽(tīng)到的是從空氣中傳來(lái)的。

[5]第一聲是通過(guò)鐵管傳過(guò)來(lái)的，設(shè)傳播時(shí)間為t，則聲音通過(guò)鐵管傳播的路程：

s=v鐵t

第三聲是通過(guò)空氣傳播過(guò)來(lái)的，所用時(shí)間為： t+1.2s，

則：

s=v空(t+1.2s)①

因?yàn)?/span>s相同，故得方程：

v鐵t=v空(t+1.2s)；

即：

4900m/s×t=340m/s×(t+1.2s)

解得：t=51570s，

代入①得： s≈438m。