《学习方法报》社全新课标理念优质课程资源长铁管传来几次声音同学们已经知道,通常情况下,声音在固体中传播最快,在液体中次之,在气体中最慢。比如,我们敲击一根装水的铁管,振动产生的声音在铁管中传播得最快,在水中次之,在空气中传播得最慢。道理似乎清楚了,可如果我再加一问:在装水的铁管一端敲击一下,你在另一端能听到几次响声?一些同学略加思考就会回答“三次”。他们真的听过这样的三次响声吗?还是让我们一起来计算一下吧。敲击使铁管发生了振动,从而产生了声音。声音分别可以通过空气、水(液体)和铁管(固体)进行传播。通常情况下,声音在空气中的传播速度约为340米/秒;在水中传播比空气中快,速度约为1500米/秒;在钢铁中传播得更快,速度可达到5200米/秒。由于传播速度不同,三次声音之间存在时间差。而时间间隔在0.1秒以上时,人耳才能把两次声音分辨开来。因此,当铁管过短时,即时间间隔小于0.1秒时,人耳只能听到一次声音。然而,当水管太长时,能量损失过大,也会出现声音不能传递到另一端的情况。所以,只有铁管的长度适中时才可以听到三次声音。那么水管至少该多长呢?设铁水管的长度至少为s,声音在空气、水、钢铁中的传播时间分别为t1、t2、t3。根据题意可知:V1=340米/秒,V2=1500米/秒,V3=5200米/秒因为t1-t2≥0.1秒所以S/340米/秒-S/1500米/秒≥0.1秒可得:S≥44米又因为t2-t3≥0.1秒所以S/1500米/秒-S/5200米/秒≥0.1秒可得:S≥211米由此可知,水管的长度应不短于211米,我们才可以分辨出三次响声。