Question

15．第一次測定鑄鐵中聲音的傳播速度的實(shí)驗(yàn)是在巴黎用下面的方法進(jìn)行：在鑄鐵管的一端敲一下鐘，在管的另一端聽到兩次聲音，這是怎么回事？若管長918m，兩次響聲間隔2.5s，如果當(dāng)時聲音在空氣中的傳播速度是340m/s，求鑄鐵中的聲速．

Answer 1

分析 （1）聲音的傳播是需要介質(zhì)的，聲音在不同介質(zhì)中傳播速度不同，在固體中最快，其次是液體中，最后是在氣體中．
（2）根據(jù)聲音在空氣中的傳播距離s與聲音在空氣中的傳播速度v，可以計(jì)算出聲音在空氣中的傳播時間．由兩次聲響相隔2.5s，可以計(jì)算出聲音在鑄鐵中的傳播時間．
根據(jù)速度計(jì)算公式就可以計(jì)算出聲音在鑄鐵中的傳播速度．

解答 解：
（1）在一根長鑄鐵管的一端敲擊一下，聲音會在鐵管和空氣中同時傳播，因?yàn)槁曇粼诠腆w中最快，在氣體中最慢，第一次聽到的聲音是通過鐵管傳來的，第二次聽到的聲音是通過空氣傳來的，所以會聽到兩次敲擊聲；
（2）因?yàn)楣荛L918m，空氣中的聲速是340m/s．
由公式v=$\frac{s}{t}$可得，聲音在空氣中的傳播時間：t₁=$\frac{s}{{v}_{1}}$=$\frac{918m}{340m/s}$=2.7s；
兩次聲響相隔2.5s，且聲音在鑄鐵中的傳播時間比在空氣中的傳播時間少，
所以，聲音在鑄鐵中的傳播時間：t₂=t₁-2.5s=2.7s-2.5s=0.2s，
則聲音在鑄鐵中的傳播速度：v_鐵=$\frac{s}{{t}_{2}}$=$\frac{918m}{0.2s}$=4590m/s．
答：（1）在一根長鑄鐵管的一端敲擊一下，聲音會在鐵管和空氣中同時傳播，因?yàn)槁曇粼诠腆w中最快，在氣體中最慢，第一次聽到的聲音是通過鐵管傳來的，第二次聽到的聲音是通過空氣傳來的，所以會聽到兩次敲擊聲．
（2）鑄鐵中的聲速為4590m/s．

點(diǎn)評 本題考查了聲音在不同介質(zhì)中傳播速度不同及速度公式的應(yīng)用，是一道基礎(chǔ)題．