内容正文:
第二章 声现象
第1讲 声音的产生与传播
回声现象 有关声速的计算
回声现象
方法技巧
声音在传播过程中遇到障碍物要发生反射,形成回声现象。回声测距需要知道的物理量是声音在这种介质中的传播速度v,需要测出的物理量是收到回声的时间t。解此类题注意画图分析。
【例1】 (2022武昌区期末)向前传播的声音遇到障碍物能反射回来。一个同学向一口枯井的井底大喊一声,约1s后听到回声,那么这口枯井的深度大约是多少米?(声音的速度为340m/s)
解:枯井的深度大约为s=v声t=340m/s×=170m。
【例2】 在某次军事演习中,一门迫击炮向目标发射了一枚炮弹,炮弹发射后看到炮弹击中目标爆炸,过了4.5s听到爆炸的声音。(声音的速度为340m/s,不计光传播的时间)求:
(1)先看到爆炸后听到爆炸的声音的原因是 在空气中光速远大于声速 。
(2)迫击炮离目标的距离是多少?
解:(2)迫击炮离目标的距离:
s=vt=340m/s×4.5s=1530m。
在空气中光速远大于
声速
有关声速的计算
【例3】 超音速飞机的飞行速度常用马赫数表示,马赫数指的是声速的倍数(声速用15℃时声音在空气中的传播速度)。某超音速飞机飞行的马赫数为2.5,那么它的飞行速度是多少?若三亚到北京的距离为2550km,这架飞机以上述速度匀速从三亚飞到北京需要多少时间?
解:飞机的速度v=2.5马赫=2.5×340m/s=850m/s;
由v=得,t===3000s。
【例4】 在汽车正前方有一座高山,汽车以15m/s的速度向前行驶时,鸣笛一声,6s后司机听到鸣笛的回声(声音的速度v=340m/s)。
问:(1)司机鸣笛时与高山的距离?
(2)司机听到回声时,汽车离山多远?
解:(1)汽车行驶的距离:s1=v1t=15m/s×6s=90m,
声音传播的距离:s2=v2t=340m/s×6s=2040m,
设司机鸣笛时汽车到高山的距离为s,则有:2s=s1+s2,
所以,s===1065m;
(2)司机听到回声汽车距高山的距离:
s'=s-s1=1065m-90m=975m。
1.(2022东湖高新期末)将耳朵贴在长铜管的一端,让另外一个同学敲一下铜管的另一端,可能会听到两个敲打的声音。若两次声音的时间间隔大于0.1s,人耳才能把两次声音区分开,合金铜管的长度应至少大于(空气中声速取340m