建筑工地上工人要铺设管线．一名工人在长的空铁管的一端用铁锤敲击一下铁管，另一名工人在铁管的另一端可以听到几次声音？为什么？．这两个师傅发现了这个奇怪的声现象，共同

Question

建筑工地上工人要铺设管线．一名工人在长的空铁管的一端用铁锤敲击一下铁管，另一名工人在铁管的另一端可以听到几次声音？为什么？ ___ ．这两个师傅发现了这个奇怪的声现象，共同商量，想测出声音在铁管中的传播速度大小，你能否帮助其设计一个测量声速的方案？
（1）需要哪些实验器材？ ___ ．
（2）需要测量及已知的物理量有哪些？ ___ ．
（3）写出具体的测量步骤． ___ ．
（4）声音在铁管内传播速度大小的数学表达式（用测得的物理量和已知量来表示） ___ ．

Answer 1

首先，应该听到两次声音．一次是敲击声在空气中传播的结果，一次是在铁管中传播的结果．由于是声音在固体中传播的速度快，故第一声为铁管中的声音．
实验中需要用秒表测量听到两次声音的时间差，用米尺测量铁管的长度即声音通过的距离，所以测量实验器材：秒表，米尺，
其中声音在空气中的传播速度为v_空=340m/s是已知的；
实验步骤：
1．测量出空铁管长度s；
2．当敲击铁管一端时，在另一侧听音，听到第一声时按下秒表开始，第二声时按下秒表结束，得到两次时间差t；
计算步骤：
设声音在铁管中传播速度v_铁，空气中传播速度v_空
则(s)/(v空)-(s)/(v铁)=t
解得：v_铁=(s)/((s)/(v空)-t)．
故答案为：两次；因为声音在铁管中的传播速度比在空气中的传播速度快；
（1）秒表、米尺；
（2）铁管的长度s、听到两次声音的时间差t、空气中的声速v_空；
（3）①用米尺量出铁管的长度s；②用秒表测出听到两次声音的时间差t．
（4）v_铁=(s)/((s)/(v空)-t)．