Question

为了测定声音在钢轨中的传播速度，取一长664m的钢轨，在其一端用铁锤沿钢轨方向敲一下，在另一端听到两次声音．第一次是从钢轨传来的；第二次是从空气传来的，记录两次响声相隔得时间是1.87s，如果当时声音在空气中传播的速度是332m/s，求：
（1）你是怎么知道第一次是从钢轨传来的，第二次是从空气传来的？
（2）声音在空气中的传播时间为多少s？
（3）声音在钢轨中的传播时间为多少s？声音在钢轨中的传播速度为多少m/s？

Answer 1

分析：（1）声音的传播是需要介质的，声音在不同介质中传播速度不同，在固体中最快，其次是液体中，最后是在气体中．
（2）由速度的计算公式变形t=

s

v

，先求出声音在空气中的传播时间；
（3）由两次声响相隔1.87s，求出声音在钢轨中的传播时间，再根据速度计算公式即可以求出声音在钢轨中的传播速度．

解答：解：（1）在一根长钢管的一端敲击一下，声音会在钢管和空气中同时传播，因为声音在固体中最快，在气体中最慢，第一次听到的声音是通过钢管传来的，第二次听到的声音是通过空气传来的；所以会听到两次敲击声．
（2）∵v=

s

t

，
∴声音在空气中的传播时间t₁=

s

v1

=

664m

332m/s

=2s，
（3）声音在钢轨中的传播时间t₂=t₁-t_间=2s-1.87s=0.13s，
声音在钢轨中的传播速度v₂=

s

t2

=

664m

0.13s

≈5107.7m/s．
答：（1）声音在钢轨中的传播速度比在空气中的传播速度快．所以第一次是从钢轨传来的，第二次是从空气传来的；
（2）声音在空气中的传播时间为2s；
（3）声音在钢轨中的传播时间为0.13s，声音在钢轨中的传播速度为5107.7m/s．

点评：本题考查了声音在不同介质中的传播速度不同及速度公式的应用，属于中档题．