Question

15．甲、乙兩位同學(xué)進行百米賽跑，甲的裁判看到發(fā)令槍冒煙開始計時，乙的裁判聽到發(fā)令槍的聲音開始計時，結(jié)果測得他們兩人的百米跑時間一樣，實際上，甲和乙相比較，甲同學(xué)的百米速度更快；合格的計時員都看到白煙開始計時的，其原因是光速大于聲速．

Answer 1

分析 相同路程比較時間，要判斷誰跑得慢，就看誰用的時間長；
甲裁判員以看到發(fā)令槍的煙開始計時，由于光的傳播速度是宇宙中最快的速度，光從起點到甲裁判員的時間可以忽略不計，所以甲裁判員對甲同學(xué)的計時是準確的；
乙裁判員以聽到發(fā)令槍開始計時，聲音在空氣中的速度是340m/s，聲音從起點到乙裁判員的時間是t=$\frac{s}{v}$=$\frac{100m}{340m/s}$≈0.29s，這個時間對百米賽跑來說是不能忽略的，所以乙裁判員開始計時的時間比乙同學(xué)開始跑的時間晚了0.29s，這樣就可以算出乙同學(xué)跑的準確時間，從而就可以判斷出他們二人誰跑得慢了．

解答 解：光的傳播速度是3×10⁸m/s，聲音的傳播速度是340m/s．
    甲裁判員以看到發(fā)令槍的煙開始計時，煙屬于光信號，光從起點傳到甲裁判員的時間非常短暫，可以忽略，所以當甲裁判員看到冒煙時，甲同學(xué)才開始跑，則甲同學(xué)跑完100m所用的實際時間是準確的；
    乙裁判員以聽到發(fā)令槍開始計時，聲音從起點到乙裁判員的時間是t=$\frac{s}{v}$=$\frac{100m}{340m/s}$≈0.29s，由于乙同學(xué)在起點，而乙裁判員在終點，所以乙同學(xué)會先聽到槍聲，當他聽到槍聲開始跑后，過了0.29s聲音才傳播到乙裁判員的耳朵里，所以乙裁判員開始計時的時間比乙同學(xué)開始跑的時間晚了0.29s，那么乙同學(xué)跑完100m所用的實際時間是計時員記得時間加0.29s．
    因為乙同學(xué)跑的時間比甲同學(xué)長，所以乙跑得要慢些，甲跑的快些．
因為光速大于聲速故應(yīng)看到白煙開始計時．
故答案為：甲；光速大于聲速．

點評 解答本題關(guān)鍵是要確定甲、乙二人的時間，而確定時間其實是通過光速和聲速的大小來確定的．光和聲音同時從起點傳播，光會在一瞬間到達終點，時間可以忽略，而聲音的傳播時間是0.29s，該時間不能忽略．所以要準確計時，應(yīng)該以看到冒煙就開始計時．