Question

4．某同學欲測出一段較長廢鐵軌的長度，小亮同學戴了一塊電子表，他們讓小亮將耳朵貼在鐵軌的一端，另一位同學用力敲擊鐵軌的另一端，小亮聽到一聲敲擊聲后，經(jīng)過0.5 s又聽到一聲敲擊聲．（當時的氣溫為15℃）請你幫他們計算出鐵軌的長是多少？（已知：聲在15℃空氣中傳播的速度為340m/s；聲在鋼鐵中傳播的速度為5100m/s）

Answer 1

分析 聽到兩次聲音，一次是鐵管傳播，一次是空氣傳播，聲音在鐵中的傳播速度比在空氣中的傳播速度快，經(jīng)過相同的距離，聲音在空氣中傳播需要的時間比聲音在鐵軌中傳播需要的時間慢0.5s．

解答 解：v_空氣=340m/s，v_鐵=5200m/s，△t=0.5s；
設(shè)鐵軌的長度是s，
聲音在空氣中的傳播時間是 t_空氣=$\frac{s}{{v}_{空氣}}$=$\frac{s}{340m/s}$①
聲音在鐵軌中的傳播時間是 t_鐵=$\frac{s}{{v}_{鐵}}$=$\frac{s}{5100m/s}$②
聲音在空氣中傳播需要的時間比聲音在鐵軌中傳播需要的時間慢0.5s．
△t=$\frac{s}{340m/s}$-$\frac{s}{5100m/s}$=0.5s，
解得：s≈182m．
答：鐵軌的長是182m．

點評 一般情況下，固體中聲速大于液體中聲速，液體中聲速大于氣體中聲速．