为什么把耳朵贴在铁轨上可以听到很远处火车的声音?
要知道远处是否有火车驶来,有经验的铁路工人或旅客往往将耳朵贴在钢轨上倾听。如果听到声音,火车不久就会呼啸而来。这是为什么呢?原来,这与声音的传播速度有关。
我们知道,声音的传播是有一定的速度的。但在日常生活中,比如,你和家人面对面地交谈、欣赏电视节目等等,好像声音一发出,你就听到了。
这是由于声源(发出声音的物体)离我们太近了。如果声源离我们远些,比如,看远处的打桩机施工,你就不难发现,汽锤落定后隔一瞬间,你才能听到汽锤与木桩相撞的声音。
声音的传播不但有一定的速度,而且在不同的介质中,声音传播的速度是不同的。例如:声音在空气中大约每秒钟能跑340米;声音在水中的传播速度就达到了1440米/秒;声音在钢轨中的传播速度更快,大约是5000米/秒。
而火车的时速一般为100〜200千米,也就是说,火车的速度一般在60米/秒之内,比声音在钢轨中的传播速度慢得多。如果距离我们5000米处有一列火车驶来,火车开到我们面前,需要80多秒的时间;如果站立着听,将近15秒才能听到火车的声音;如果将耳朵贴在钢轨上,只需1秒左右就能听到隆隆的火车声。
再说,声音的强度在传播过程中会衰减。声音在空气中传播,声音是飞向四面八方的,衰减得很快。当你听到火车声响时,火车已临近,仓猝之间往往酿成惨祸。而由于钢轨对声音的导向作用,声音在钢轨中衰减得较慢。当你把耳朵贴在钢轨上听到火车的声响时,你就知道火车即将驶来,这时,火车离你还很远,你是安全的。
那么,如果用眼睛看呢?光跑得比声音快多了,5000米距离,光只需0。0000****秒就跑到了!但是,由于地平线的遮掩,薄雾浮尘的荫蔽,轨道的弯曲,山峦、树丛、建筑物的阻挡等原因,我们无法一览无余地看清远在5000米外的火车。所以,要判断远处是否有火车驶来,最简单易行的办法就是把耳朵贴在钢轨上仔细听一听。
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