Question

4．某同学欲测出一段较长废铁轨的长度，小亮同学戴了一块电子表，他们让小亮将耳朵贴在铁轨的一端，另一位同学用力敲击铁轨的另一端，小亮听到一声敲击声后，经过0.5 s又听到一声敲击声．（当时的气温为15℃）请你帮他们计算出铁轨的长是多少？（已知：声在15℃空气中传播的速度为340m/s；声在钢铁中传播的速度为5100m/s）

Answer 1

分析 听到两次声音，一次是铁管传播，一次是空气传播，声音在铁中的传播速度比在空气中的传播速度快，经过相同的距离，声音在空气中传播需要的时间比声音在铁轨中传播需要的时间慢0.5s．

解答 解：v_空气=340m/s，v_铁=5200m/s，△t=0.5s；
设铁轨的长度是s，
声音在空气中的传播时间是 t_空气=$\frac{s}{{v}_{空气}}$=$\frac{s}{340m/s}$①
声音在铁轨中的传播时间是 t_铁=$\frac{s}{{v}_{铁}}$=$\frac{s}{5100m/s}$②
声音在空气中传播需要的时间比声音在铁轨中传播需要的时间慢0.5s．
△t=$\frac{s}{340m/s}$-$\frac{s}{5100m/s}$=0.5s，
解得：s≈182m．
答：铁轨的长是182m．

点评 一般情况下，固体中声速大于液体中声速，液体中声速大于气体中声速．