Question

小明和小華想要測定一段鐵路的長度，他們查表得知聲音在空氣中傳播速度為340m/s，在鋼鐵中的傳播速度為5200m/s．于是兩人各站在鐵路的一端，小華用錘子敲擊一下鐵軌，小明在另一端聽到兩次聲響，兩次聲響的間隔時間為3s，請問兩次聲響分別從哪里傳遞過來？這段鐵路有多長？

Answer 1

【答案】分析：（1）聲音在固體中的傳播速度要比在氣體中的傳播速度快，所以第一次聽到的聲音是由鐵軌傳來的，第二次是由空氣傳來的；
（2）聲音在鐵軌中和空氣中傳播的距離是相同的，根據(jù)公式v=求出鐵路的長度．
解答：已知：聲音在鋼鐵中的傳播速度為v₁=5200m/s，在空氣中傳播速度為v₂=340m/s，時間間隔△t=3s
求：鐵路的長度s=？
解：（1）因為聲音在固體中的傳播速度要比在氣體中的傳播速度快，所以第一次聽到的聲音是由鐵軌傳來的，第二次是由空氣傳來的；
（2）設(shè)聲音在鐵軌中的傳播時間為t₁，則在空氣中的傳播時間為t₂=t₁+△t，
∵v=，且聲音在鐵軌中和空氣中傳播的距離相等，
∴聲音傳播的距離：
s=v₁t₁=v₂（t₁+△t），
∴聲音在鐵軌中的傳播時間：
t₁==≈0.21s，
所以鐵路的長度：
s=v₁t₁=5200m/s×0.21s=1092m．
答：第一次聽到的聲音是由鐵軌傳來的，第二次是由空氣傳來的；
這段鐵路的長度為1092m．
點評：此題主要考查的是學(xué)生對速度計算公式的理解和掌握，知道聲音在鐵軌中和空氣中傳播的距離相等是解決此題的關(guān)鍵．