甲、乙两位同学利用长铁管研究声音的传播速度,甲将耳朵贴在装满水的铁管一端,乙在另一端敲一下,甲要能听到两次声音,水管至少要多少米长?(结果保留整数).(已知:声音在铁和空气中的传播速度分别为5200m
甲、乙两位同学利用长铁管研究声音的传播速度,甲将耳朵贴在装满水的铁管一端,乙在另一端敲一下,甲要能听到两次声音,水管至少要多少米长?(结果保留整数).(已知:声音在铁和空气中的传播速度分别为5200m/s和340m/s.人耳能分清前后两次声音的时间间隔要大于0.1s)
【答案】要听到两声,这根铁管至少要有36.4m
【解析】声音可以在空气、水、钢管中进行传播,且在钢管中传播的速度最快,在水中次之,在空气中传播的最慢.
由于声音在空气、水和钢铁中的传播速度不同,所以在同一地点声音通过空气、水和钢铁传播的时间是不同的,即声音到达人耳的先后顺序是不同的.那么我们可以根据题意(两次声音到达人耳的先后时间间隔大于或等于0.1s,人耳就能够把这两次声音分辨开)和公式t=
建立方程,计算水和铁传来的声音各自需要的距离是多少.
解:
要听到两声,则应满足:t空气﹣t铁=0.1s时;
设钢管的最短长度为L;
由v=
得:
﹣
=0.1s,
即:
﹣
=0.1s
解得:L≈36.4m.
答:要听到两声,这根铁管至少要有36.4m.
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