Question

8．港北中學(xué)物理興趣小組的同學(xué)為了比較聲音在不同介質(zhì)中傳播速度是否相同準(zhǔn)備了如下實(shí)驗(yàn)：安排小明在一根充滿水的鐵管一頭準(zhǔn)備敲擊，讓小華在水管的另一頭仔細(xì)聽（已知在當(dāng)天氣溫條件下聲音在鋼鐵中的速度是5000m/s，在水中是1500m/s，空氣中為300m/s）．
（1）若敲擊后小華只聽見一次聲音，于是他得出結(jié)論，聲音在固體、液體、氣體中傳播速度相同，你認(rèn)為他的結(jié)論錯(cuò)誤（正確/錯(cuò)誤）．
（2）小張通過(guò)翻閱資料查出，人耳區(qū)分出兩個(gè)聲音的時(shí)間間隔為0.1s，只需改進(jìn)一下實(shí)驗(yàn)就能聽見3次聲音，他的改進(jìn)措施是用足夠長(zhǎng)的水管實(shí)驗(yàn)．
（3）若要小華能區(qū)分出在水中傳播和在空氣中傳播的聲音的話水管長(zhǎng)度至少要375 m．

Answer 1

分析 （1）（2）人耳朵區(qū)兩個(gè)聲音的時(shí)間間隔是0.1s，故據(jù)此分析即可判斷；
（3）據(jù)上面所提到的0.1s分析，列出對(duì)應(yīng)的等式即可解決．

解答 解：（1）人耳朵區(qū)分兩個(gè)聲音的時(shí)間間隔是0.1s，所以敲擊后小華只聽見一次聲音，是由于聲音通過(guò)不同介質(zhì)的傳播時(shí)間差小于0.1s導(dǎo)致的，故人耳朵不能區(qū)分，所以該觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的；
（2）若想人能聽到3次聲音，即必須使得水管足夠長(zhǎng)，即聲音通過(guò)水、鐵管和空氣的傳播時(shí)間間隔大于0.1s即可；
（3）假設(shè)鐵管的長(zhǎng)度是s米，故聲音通過(guò)空氣的傳播時(shí)間是：t_氣=$\frac{s}{300m/s}$；
聲音通過(guò)水的傳播時(shí)間是：t_水=$\frac{s}{1500m/s}$；
t_氣-t_水=0.1s，故可得s=37.5m；
故答案為：（1）錯(cuò)誤；（2）用足夠長(zhǎng)的水管實(shí)驗(yàn)；（3）37.5．

點(diǎn)評(píng) 知道人耳朵能區(qū)分兩個(gè)聲音的時(shí)間間隔是0.1s是解決該題的關(guān)鍵．