为了体验声音在不同介质是传播速度不同的物理现象,请一位同学在输送水的直铁管道上敲击一下,使铁管发出清脆的声音,其余同学沿铁管分别在不同位置耳朵贴近铁管听声; A同学说自己只听到一次响声;
B同学说自己听到两次响声;
C同学说自己听到三次响声.
已知声音在空气中的传播速度是V气=340m/s,在水中的传播速度是V水=1700m/s,在钢铁中的传播速度是V铁=5100m/s.请你通过计算说明:在铁管上某处敲响一次,A.B.C三位同学的位置到敲击点的距离各在什么范围内?
解析:
我们要具备一个基本常识,那就是人耳对声音的区分反应时间为0.1秒,即两个声音到达人耳的时间差在0.1秒以下,那人耳基本上就不能区分这两个声音,以为是同一个声音.
我们设A距离声源为S1,此时声源发出的声音经铁管、水、空气传到A耳的时间差均应小于0.1秒,即有:
S1/340-S1/5100