Question

【題目】某中學物理活動小組同學查閱資料，得到聲音在某些物質中的傳播速度（見下表）。一根足夠長且裸露在地面的鐵管，管中充滿水。當氣溫為20℃時，小組中的一位同學在鐵管的一端敲擊一下，在管的另一端的同學最多能聽到____次敲擊聲。第一次是由______傳播，第二次______傳播，最后一次又通過 ____傳播，如果聽到最后一次敲擊聲離敲擊時間為1.2s，則這條直鐵管長約為______m。

物質	溫度（℃）	速度（m/s）
空氣	20	340
水	20	1450
松木	20	3320
鐵	20	4900

Answer 1

【答案】3 鐵管 水 空氣 438m

【解析】

[1]固、液、氣都可以傳聲，當在鐵管一端敲擊時，聲音就會從鐵管、鐵管里的水和空氣三種介質里傳播，所以會聽到3次聲音。

[2][3][4]一般情況下聲音在固體的傳播速度最快，在氣體中傳播速度最慢，液體中傳播速度在固體和氣體之間。第一次是通過鐵管傳過來的，第二次是通過水傳播過來的，最后聽到的是從空氣中傳來的。

[5]第一聲是通過鐵管傳過來的，設傳播時間為t，則聲音通過鐵管傳播的路程：

s=v鐵t

第三聲是通過空氣傳播過來的，所用時間為： t+1.2s，

則：

s=v空(t+1.2s)①

因為s相同，故得方程：

v鐵t=v空(t+1.2s)；

即：

4900m/s×t=340m/s×(t+1.2s)

解得：t=51570s，

代入①得： s≈438m。