Question

16．某中學物理活動小組同學查閱資料，得到聲音在某些物質(zhì)中的傳播速度（見下表）．一根足夠長且裸露在地面的鐵管，管中充滿水．當氣溫為20℃時，小組中的一位同學在鐵管的一端敲擊一下，另一位同學在管子另一端聽，如果聽到最后一次敲擊聲離敲擊時間間隔為4.66s，則這條鐵管長約多少米？

物質(zhì)	溫度（℃）	速度（m/s）
空氣	20	340
水	20	1450
松木	20	3320
鐵	20	5000

Answer 1

分析 此題要從聲音的傳播速度來解決．聲音在固體、液體和氣體的傳播速度不同，因此在鐵管的另一端會聽到好幾次敲擊聲．最后聽到的是聲音以最慢的速度傳過來的．

解答 解：第一聲是通過鐵管傳過來的，設傳播時間為t，由v=$\frac{s}{t}$得，s=v_鐵t
第二聲是通過水傳播過來的，
第三聲是由空氣傳播過來的，
所用時間為t+4.66s，則s=v_空氣（t+4.66s）
因為s相同，故得方程：v_鐵t=v_空氣（t+4.66s）
5000m/s×t=340m/s×（t+4.66s），
解得：t=0.34s，
鐵管的長度為s=v_鐵t=5000m/s×0.34s=1700m．
答：鐵管長約1700米．

點評 本題考查距離的計算，關鍵是速度公式及其變形的靈活運用．