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人用锤子敲击一段较长的铁管的一端,另一人在铁管的另一端能听到两次声响,请说明两次声响各通过什么介质传播的?若两次声响的时间间隔为2S,求这段铁管的长度为多少?(已知声-物理

[db:作者]  2019-12-17 00:00:00  互联网

题文

人用锤子敲击一段较长的铁管的一端,另一人在铁管的另一端能听到两次声响,请说明两次声响各通过什么介质传播的?若两次声响的时间间隔为2S,求这段铁管的长度为多少?(已知声音在铁中的速度V=5000m/s,15℃空气中的声速为340m/s)
题型:问答题  难度:中档

答案

(1)因为声音在不同介质中的传播速度不同,而且声音在固体中的传播速度比在空气中的传播速度快;
所以,听到两次响声,第一次是由铁管传播的;第二次是由空气传播的.
(2)设管长为s,则由速度公式 v=
s
t
得:通过空气传播所用时间 t1=
s
340m/s

通过铸铁管传播所用的时间 t2=
s
5000m/s

∴由题意可知:t1-t2=2s即
s
340m/s
-
s
5000m/s
=2s;
∴s≈729.6m.
答:第一次是由铁管传播的,第二次是由空气传播的;管长约为729.6m.

据专家权威分析,试题“人用锤子敲击一段较长的铁管的一端,另一人在铁管的另一端能听到..”主要考查你对  回声及回声测距离的应用,声速  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:

回声及回声测距离的应用声速

考点名称:回声及回声测距离的应用

  • 定义:
    声音在传播过程中遇到障碍物要发生反射,人们把声音遇到障碍物反射回来的声音叫回声

  • 区别回声与原声:
    回声的概念 回声是由于声音被高墙、山崖反射而产生的,对着远处的高墙、山崖呼喊能够听到回声
    区分回声与原声的条件 若回声到达人耳比原声晚0.1s以上,人耳就能把回声和原声区分开来。在空气中,讲话人与反射物间距离必须在17m以上,否则,回声与原声混在一起,使原声加强

  • 人耳辨别出回声的条件:
    人耳辨别出回声的条件:也就是人耳区分两次声音的条件是:反射回来的声音到达人耳比原声晚0.1秒以上,否则原声和回声混合在一起使原声加强,这就是在屋里说话为什么比在旷野里说话听起来响的原因。

    回声测距离的例题剖析:
    例:汽车沿平直公路匀速使向一座高山,汽车的速度为10m/s,声速为340m/s,行进途中按一次喇叭,2s后司机听到回声,求司机按喇叭处距山脚距离是多少
    剖析:发出声听到回声这段时间走的路程为s1=v1t,而汽车在这段时间走的路程为s2=v2t,
    鸣笛处到山脚距离s=(s1+s2)=(v1t+v2t)=(10m/s+340m/s)×2s=350m,
    所以答案为:350m。

  • 回声定位:
      蝙蝠在飞行时会发出超声波,这些超声波碰到墙壁或昆虫时会反射回来,根据回声传来的方位和时间,蝙蝠可以确定目标的位置和距离。蝙蝠采用的这种方法叫做回声定位(如图所示)。


    回声的应用:
    利用回声可以测量距离,如:海底的深度、河宽以及回声定位

考点名称:声速

  • 声速:
    定义 声音存介质中每秒传播的距离叫声速,用v表示
    计算公式 s=vt,其中
    单位 米/秒(m/s),读做米每秒
    常数 v=340m/s(15℃的空气中)
    影响因素 介质种类。一般情况下,v固>v液>v气
    介质温度。声速随温度的升高而增大,温度每升高1℃,声音在空气中每秒传播的距离增加约0.6m。当空气中不同Ⅸ域的温度有区别时,声音的传播路线是向着低温方向的。如上方的温度低,声音就向上传播,此时,高处的人容易听到低处的声音

  •  在常见物质中的传播速度:
    物质名称 传播速度v/m﹒s-1
    空气 340
    1500
    钢铁 5200
    松木 3320
    玻璃 5000-6000

  • 声速与气温的关系:
        气温影响空气的密度,气温高,空气的密度小,声波在传播的过程中受到的阻碍小,所以声速较大,因此声音由声源发出后不一定沿直线传播。晴天的中午,地表迅速升温,地表附近的气温比上一层气温高,声音在地表的传播比上层快,于是在地面上发出的声音向四周传播时是向上拐弯的。



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