科学十个问题

1.某乘客乘坐的汽艇遥对一座高崖,他向高崖大叫,历时3m听到回声, 问：若汽艇以20m/s的速度正对高崖驶去,他叫时离高崖多远,听到回声时离高崖多远?
解：设他叫时离高崖Sm远；听到回声时离高崖S’m远，此时汽艇航行了S艇m，声音传播了S声m（包括反射），则有：
S=（S声+S艇）/2==（V声·t+V艇·t）÷2
=（340m/s×3s+20m/s×3s）÷2
=540m
S’=（S声-S艇）/2=（V声·t-V艇·t）÷2
=（340m/s×3s-20m/s×3s）÷2
=960m÷2=480m
答：他叫时离高崖540m远，听到回声时离高崖480m远

2.声音在空气中速度为340M/S,在钢铁中速度为5000m/s.一个人用锤敲一下铁桥的一段发出声音,分别经过空气和铁桥传到另一端,相差时间2.33m,铁桥长度多少?
解：设铁桥长度是Sm，则有：
S/V空-S/V铁=t
所以（V铁·S）/V空V铁-（V空·S）/V空V铁=t
(V铁·S-V空·S)/V空V铁=t
S·(V铁-V空)/V空V铁=t
所以S=（V空·V铁·t）/（V铁-V空）
=（340m/s×5000m/s×2.33s）÷（5000m/s-340m/s）
=850m
答：铁桥长度是850m

3.为了测定声音在钢中的传播速度,取一根长644m的钢轨，在其一端用铁锤沿钢轨方向敲击一下，在另一端听到两次响声，第一次响声是由钢轨传来的，第二次响声是由空气传来的，记录指出两次响声的时间间隔是1.87s，如果当时声音在空气中的速度为332m/s，求声音在钢轨中的传播速度。
解：设声音在钢轨中的传播速度为V钢
由S=1/2vt得
声音在空气中传播时间t空为
644m÷332m/s≈1.94s
声音在钢轨中传播时间t钢为
644m÷V钢
所以得一元一次方程
t空-t钢=1.87s
所以1.94s-644m÷V钢=1.87s
解得V钢=9200m