Question

10．两只船相距14km，在一只船上实验员向水里放一只钟，当他敲钟时，船上的火药同时发光；另一只船上的实验员向水里放一个听音器，他看到火药发光后10s听到了水下的钟声．

（1）若光在空气中传播速度为3×10⁸m/s，求光运行14km所用时间．
（2）由v_声=$\frac{s}{t}$计算声音在水中的传播速度，可得v_声=$\frac{s}{t}$=$\frac{14000m}{10s}$=1400m/s，请说明此结果约等于声音在水中传播速度的合理性．

Answer 1

分析 （1）根据t=$\frac{s}{v}$计算光运行所用的时间；
（2）根据光速与声速的快慢特点进行分析．

解答 解：（1）由v=$\frac{s}{t}$得，光运行14km所用时间：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{14×1{0}^{3}m}{3×1{0}^{8}m/s}$≈4.7×10^-5s；
（2）由（1）知，光传播所用时间为4.7×10^-5s，时间很短，可以忽略不计，所以从看到光到听到声音的时间大约等于声音传播所用时间，因此用v_声=$\frac{s}{t}$=$\frac{14000m}{10s}$=1400m/s计算声音的传播速度是合理的．
答：（1）光运行14km所用时间为4.7×10^-5s．
（2）由于光运行时间很短，可忽略不计，所以从看到光到听到声音的时间大约等于声音传播所用时间，因此上面公式合理．

点评 此题考查了速度公式的运用，同时考查了测量声音在水中传播速度的方法，要掌握声速与光速的差别及应用．