Question

2．小華是百米賽跑的裁判，發(fā)令員鳴槍處離小華100m．問(wèn)：
（1）小華看到槍冒煙和聽(tīng)到槍聲相差多少時(shí)間？
（2）小華應(yīng)看到冒煙按停表，還是聽(tīng)到槍聲按停表？為什么？

Answer 1

分析 終點(diǎn)計(jì)時(shí)員必須看到發(fā)令槍的煙火就開(kāi)始計(jì)，即看到槍口冒煙，這是光傳過(guò)來(lái)的結(jié)果，由于光的傳播速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于聲音的傳播速度，所以光傳播100m的時(shí)間可以忽略不計(jì)，故如果計(jì)時(shí)員聽(tīng)到槍聲才開(kāi)始計(jì)時(shí)，這時(shí)運(yùn)動(dòng)員已經(jīng)跑了一段時(shí)間才開(kāi)始計(jì)時(shí)，所以測(cè)得的時(shí)間偏小，少的剛好是聲音傳播100m所用的時(shí)間．

解答 解：（1）由于光速為3×108m/s，所以看到煙的時(shí)間可忽略不計(jì)；
小華看到槍冒煙和聽(tīng)到槍聲相差的時(shí)間為聲音傳播100m所用的時(shí)間：
由v=$\frac{s}{t}$得：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{100m}{340m/s}$≈0.294s；
（2）聽(tīng)到槍聲才開(kāi)始計(jì)時(shí)，說(shuō)明槍聲已經(jīng)傳播100米到達(dá)終點(diǎn)時(shí)才開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)得時(shí)間會(huì)偏少，而看到冒煙的時(shí)間很短，可忽略不計(jì)，所以應(yīng)看到冒煙按停表．
答：（1）小華看到槍冒煙和聽(tīng)到槍聲相差0.294s；
（2）小華應(yīng)看到冒煙按停表；因?yàn)楣馑龠h(yuǎn)大于聲速，看到冒煙的時(shí)間可忽略不計(jì)，聽(tīng)到槍聲按停表時(shí)間會(huì)偏少．

點(diǎn)評(píng) 音和光在空氣中的傳播速度不同，不能忽略聲音的傳播也需要時(shí)間，看到煙才是計(jì)時(shí)員計(jì)時(shí)較準(zhǔn)確的時(shí)刻．