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用声音替代尺子,趣味物理学:用声音测距原理

时间:2023-11-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:众所周知,340米/秒是声音的传播速度,当我们想要测量无法接近的物体之间的距离时,就可以利用声音的传播速度。“嗯,明白了。我听到你的喊声与我发出的喊声之间的时间的一半,就是你我之间声音的传播时间。你那边准备好了吗?”叔叔说:“声音从你那里传播花了20秒。声音的速度是每秒钟340米,那就是说,我们之间相距7千米左右。”在上面这个例子中,教授利用声音的传播速度量算了两人之间的距离。

用声音替代尺子,趣味物理学:用声音测距原理

众所周知,340米/秒是声音的传播速度,当我们想要测量无法接近的物体之间的距离时,就可以利用声音的传播速度。

儒勒·凡尔纳曾在小说《地心游记》中提到这一点。在这部小说中,教授和侄子在地下旅行时失散了,好在他们突然听到了对方的声音,接下来,就有了个一番对话:

我开始大声叫喊:“叔叔!”。

“孩子,出了什么事?” 没过多久,我就听到了叔叔的回答。

“我想知道你离我多远?”

“哦,这很容易!”

“你的表还准吧?”

“嗯,很准确。”

“那好,你把它拿在手里,一边喊你的名字,一边同时记下秒针的读数。我一听到你的名字,就会立即重复喊一声你的名字,你听到我的声音后要立即记下秒针读数。”

“嗯,明白了。我听到你的喊声与我发出的喊声之间的时间的一半,就是你我之间声音的传播时间。你那边准备好了吗?”(www.xing528.com)

“准备好了。”

“请注意!我要喊你的名字了!”

我将耳朵紧贴着墙壁,喊了一声自己的名字,并立即记下秒针指数。

一听到“雅克谢提”传来,我就记下读数。

我喊道:“总共花了40秒。”

叔叔说:“声音从你那里传播花了20秒。声音的速度是每秒钟340米,那就是说,我们之间相距7千米左右。”

在上面这个例子中,教授利用声音的传播速度量算了两人之间的距离。明白其中的原理后,类似的问题就很容易解答了。例如,下面的问题:

距离很远的火车头即将驶离,我们看到它冒出了白烟,1.5秒之后,才听到它发出的汽笛声。那么,我们与火车之间的距离有多远?

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