Question

15．簡答與計算題
“在空鋼管的一端敲一下，另一端的同學(xué)能聽到幾次響聲？”針對這個問題，201班同學(xué)進(jìn)行了探究，發(fā)現(xiàn)有的鋼管只能聽到一次，有的鋼管能聽到兩次響聲，且鋼管較長，請你思考后回答：
（1）如果聽到兩次響聲，第一次響聲是通過什么介質(zhì)傳播的？
（2）如果想聽到兩次響聲，鋼管至少多長？
（已知：聲音在空氣中每秒傳播340m，在鋼管中每秒傳播5200m．）

Answer 1

分析 （1）聲音的傳播需要介質(zhì)，不同介質(zhì)傳播聲音的快慢不同，固體傳聲最快，液體次之，氣體最慢；
（2）知道人耳能區(qū)分兩次聲音的時間間隔一般至少在0.1s左右；根據(jù)聲音在空氣中需要時間比聲音在鋼管中傳播大于0.1s列不等式計算出鋼管的長度．

解答 解：
（1）在空鋼管的一端敲一下，聲音分別從鋼管、空氣中傳播，有的鋼管能聽到兩次響聲，因為聲音在鋼管中傳播的速度比在空氣中傳播快，所以第一個聲音是從鋼管傳來，另一個是從空氣中傳來的．
（2）人耳能區(qū)分兩次聲音的時間間隔一般至少在0.1s左右，由題意可知滿足：t_聲-t_鐵≥0.1s時人能聽到兩次聲音；
設(shè)鋼管的最短長度為L，
由v=$\frac{s}{t}$得：$\frac{L}{{v}_{空}}$-$\frac{L}{{v}_{鋼}}$≥0.1s，
$\frac{L}{340m/s}$-$\frac{L}{5200m/s}$≥0.1s，
解得L≥36.4m．
答：（1）如果聽到兩次響聲，第一次響聲是通過鋼管傳播的；
（2）鐵管的長度至少為36.4m．

點(diǎn)評 本題考查了聲音在不同介質(zhì)中的傳播速度以及人耳區(qū)分兩種聲音的條件，屬于聲學(xué)基礎(chǔ)知識的考查．