Question

声音在海水中的传播速度是1530m/s，为了开辟新航道，某科学探测船装有回声探测仪器，探测水下有无暗礁，如图所示，探测船发出的声音信号0.6s后被探测仪器接收．
（1）通过计算说明海底障碍物到探测船舱底的距离是多少？
（2）若探测船在海上航行时，轮船上的一位气象学家将一只氢气球在脸颊上贴了一下，大叫一声，马上向大家发出紧急报告：“海上风暴即将来临”．就在当天夜里，海上发生了强烈的风暴，一只氢气球怎么能预报海上的风暴呢？试分析气象学家判断风暴的物理学依据是什么？

Answer 1

分析：（1）利用回声计算与障碍物（暗礁）的距离：先求出超声波从船所在的位置到暗礁的时间，再利用速度公式求暗礁到船的距离．
（2）次声是指低于20Hz的声音，它的波长很长，人耳无法听到次声；风暴来临前一般会产生次声波，次声波引起气球内空气振动，人耳能听到球内气体振动发出的声音，从而推测出风暴是否来临．

解答：解：（1）∵发出的声音信号0.6s后被探测仪器接收，
∴超声波从船所在的位置到障碍物的时间：t=

1

2

×0.6s=0.3s，
∵v=

s

t

，
∴障碍物到船的距离：
s=vt=1530m/s×0.3s=459m．
答：海底障碍物到探测船舱底的距离是459m．
（2）风暴来临前一般会产生次声波，次声波引起气球内空气振动，人耳能听到球内气体振动发出的声音，从而推测出风暴是否来临．

点评：本题考查了学生对超声波及其应用、次声波及其危害的了解与掌握，平时学习时多了解、多积累，提高分析这方面问题的能力．