Question

2．小紅姑姑家在一家油氣廠，不久前去玩時發(fā)現(xiàn)了一段長364米的大型鐵質空管，感到很好奇．聯(lián)想到聲音的傳播知識，于是他和表弟做了一個實驗：表弟在管的一端敲打，他在另一端將耳朵貼在管上聽并同時計時，結果他先后聽到了兩次響聲．這一結果說明聲音在固體和氣體中的傳播速度不同若前后聽到的時間差為1秒，求聲音在鐵中的傳播速度多大？（當時聲音在空氣中的速度為340m/s）

Answer 1

分析 （1）聲音的傳播需要介質，氣體、液體和固體都能傳播聲音，且聲音的傳播速度與介質的種類有關：一般情況下，聲音在固體中傳播的最快，在液體中次之，在氣體中最慢；
（2）解決此題要知道聲音在鐵中傳播的速度大于在空氣中傳播的速度，因此兩次接收有時間差，根據(jù)速度公式進行計算即可．

解答 解：
（1）聲音在不同介質中的傳播速度不同，一般情況下，在固體中傳播的最快，鐵管是固體，所以最先聽到的聲音是通過鐵管傳來的，而第二次是鐵管發(fā)出的聲音傳到空氣中，由空氣將聲音傳播到人的耳朵里的，所以說人將耳朵貼在鐵管上可以聽到兩次響聲，依次是由鐵管和空氣傳來的；
（2）已知鐵管長364m，空氣中的聲音的傳播速度為340m/s，
所以在聲音在空氣中傳播的時間t_空氣=$\frac{s}{{v}_{空氣}}$=$\frac{364m}{340m/s}$≈1.07s，
因為兩次的時間差1s，所以聲音在鐵管中傳播的時間t_鐵=1.07s-1s=0.07s，
聲音在鐵中的傳播速度為v_鐵=$\frac{s}{{t}_{鐵}}$=$\frac{364m}{0.07s}$=5200m/s．
故答案為：兩；聲音在固體和氣體中的傳播速度不同；聲音在鐵中的傳播速度是5200m/s．

點評 解決此類問題要利用速度公式進行求解，知道聲音在空氣和鐵管中的傳播速度不同．