Question

【題目】歷史上第一次測定水中的聲速是1827年在瑞士和法國邊境的日內瓦湖上進行的。如圖兩位測量者分別坐在兩只船上，兩船相距14km，在一只船上系上一口鐘并將鐘沉入水下，當敲響鐘時，船上的火藥同時發光，在另一只船上系上一個聽音器并沉入水下，這只船上的測量者在看到火藥發光10s后，從聽音器聽到水下傳來的鐘聲。求：

（1）此次測量出的水中的聲速?（忽略實驗誤差）

（2）若聲音在海水中的傳播速度為該實驗測量所得，利用回聲定位原理從海面豎直向海底發射聲波，到接收回聲所用時間為4s，那么該處海洋的深度為多少m?

（3）無法利用聲波來探測月球與地球之間的距離，原因是什么? 可用什么物質代替聲波來實現月球與地球距離的探測?

Answer 1

【答案】（1）1400m/s（2）2800m（3）真空不能傳聲，可以用電磁波探測月球與地球距離

【解析】

（1）鐘聲和光同時產生，光速傳播速度非常快，光傳播需要的時間可以忽略，故聲音在水中的傳播速度為：

；

（2）聲音在海水中的傳播速度為l400m/s，來回的時間是4s，單程所用時間為2s，由得，該處海洋的深度為：

s’=vt’=1400m/s×2s=2800m，

（3）聲波的傳播需要介質，不能在真空中傳播，所以無法利用聲波來探測月球與地球之間的距離；電磁波可以在真空中傳播，故可以利用電磁波代替聲波來實現月球與地球距離的探測。

答：（1）此次測量出的水中的聲速為1400m/s；

（2）該處海洋的深度為2800m；

（3）真空不能傳聲，可以用電磁波探測月球與地球距離。