Question

小明和小雨想測學校東西方向的水管有多長，小明在東端敲一下鋼管，小雨在西端先后聽到兩聲敲打聲音，第二聲比第一聲差0.2秒，
（1）第一聲通過哪一種物質傳過來的？說明了什么？
（2）求鋼管的長（15℃在空氣中聲速為340米/秒，在鋼管中聲速為5100米/秒）

Answer 1

（1）在一根長鋼管的一端敲擊一下，聲音會在鋼管和空氣中同時傳播，因為聲音在固體中最快，在氣體中最慢，第一次聽到的聲音是通過鋼管傳來的，第二次聽到的聲音是通過空氣傳來的；所以會聽到兩次敲擊聲．說明固體傳聲比氣體快．
（2）設水管的長為為s，根據v=

s

t

可得：
聲音在空氣中的傳播時間是t_空氣=

s

v空氣

=

s

340m/s

，
聲音在鐵管中的傳播時間是t_鐵管=

s

v鐵管

=

s

5100m/s

，
∵聲音在空氣中需要時間比聲音在鐵管中傳播大0.2s．
∴

s

340m/s

-

s

5100m/s

=0.2s
解得：s≈72.86m．
答：（1）第一次聽到的聲音是通過鋼管傳來的；說明固體傳聲比氣體快；（2）鋼管的長約72.86m．