在八年級(jí)物理《聲音與環(huán)境》一章里有這樣的題目 ：在裝滿水的鐵水管一端敲擊一下，在另一端將會(huì)聽(tīng)到幾次響聲？不少同學(xué)往往不注意分類討論，會(huì)得出不準(zhǔn)確的答案，現(xiàn)結(jié)合題目分析如下。

　　剖析：此題常見(jiàn)的錯(cuò)誤答案為可以聽(tīng)到三次響聲，原因是聲音在鐵管、水、空氣中的傳播快慢不同。細(xì)細(xì)推究此題，可以發(fā)現(xiàn)此題為一開(kāi)放性試題，要分不同情況進(jìn)行分類討論。

　　正解：敲擊使鐵管發(fā)生了振動(dòng)，從而產(chǎn)生了聲音，這聲音分別可以通過(guò)空氣、水（液體）和鐵（固體）進(jìn)行傳播。通常情況下，聲音在空氣中的傳播速度約為340米/秒，在水中傳播比空氣中快，速度約為1500米/秒，在鋼鐵中傳播得更快，速度可達(dá)到5200米/秒.由于傳播速度不同，三次聲音之間存在時(shí)間差，然而人耳的特點(diǎn)是間隔時(shí)間0.1秒以上時(shí)，人耳才能把兩次聲音分辨開(kāi)來(lái)。因此，當(dāng)鐵管過(guò)短時(shí)，時(shí)間間隔小于0.1秒時(shí)，人耳只能聽(tīng)到一次聲音。然而，當(dāng)水管太長(zhǎng)時(shí)，能量損失過(guò)大，聲音不能傳遞到另一端。只有鐵管的長(zhǎng)度適中時(shí)才可以聽(tīng)到三次聲音，那么水管至少該多長(zhǎng)呢？

　　我們可以利用數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)求解，設(shè)鐵水管的長(zhǎng)度至少為s，聲音在空氣、水、鋼鐵中的傳播時(shí)間分別為t1、t2、t3。

　　根據(jù)題意可知：v1 =340米/秒、v2=1500米/秒、v3=5200米/秒

　　因?yàn)閠1-t2≥0.1秒

　　所以s/340米/秒-s/1500米/秒≥0.1秒

　　s≥44米

　　又因?yàn)閠2-t3≥0.1秒

　　所以s/1500米/秒-s/5200米/秒≥0.1秒

　　s≥211米

　　由此可知，水管的長(zhǎng)度應(yīng)不短于211米，我們才可以分辨出三次聲音。

　　在這里我們還要考慮，我們敲擊的能量能否支持聲波傳遞這么遠(yuǎn)的距離。

　　來(lái)源：謝冬英物理工作室

本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/254688.html

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