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声速和光速

来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/03 15:55:21
一人看到闪电后12.3s后又听到雷声,已知空气中的声速为330-340m/s,光速为3·108m/s,于是他用12.3除以3很快算处闪电发生位置到他的距离是4.1km.请判断( ) A.这种方法是错误的,不可采用。 B.这种估算方法可以比较准确的估算处闪电发生位置与人的距离。 C.没有考虑光的传播时间,误差很大。 D即使声速增大2倍以上,本题估算依然成立。 请老师解答并说明理由,谢谢!
声速和光速
解题思路: 我们知道光的传播速度相当快,每秒钟达30万千米,相当于绕地球七圈半,作为近似,可以忽略闪电传播的时间. 而声音在空气中传播的速度比光慢得多,每秒钟只有340m.因此在有雷电时,人们总是先看到闪电而后听到雷声.
解题过程:
解析
我们知道光的传播速度相当快,每秒钟达30万千米,相当于绕地球七圈半,作为近似,可以忽略闪电传播的时间.
而声音在空气中传播的速度比光慢得多,每秒钟只有340m.因此在有雷电时,人们总是先看到闪电而后听到雷声.
测出看到闪电与听到雷声之间的间隔时间t,认为就是声音传播所需要的时间,
利用公式s=vt可算出闪电发生地与观测者的距离.本题中观测者看到闪电后12.3s听到雷声,则闪电距观测者的距离为330m/s×12.3s=4059m~340m/s×12.3s=4182m.
可题目中用12.3除以3估算出闪电发生位置到观察者的距离为4.1km是怎么来得呢?
通过单位换算我们可得330m/s=0.3km/s,340m/s=0.34km/s.0.33和0.34近似等于1/3,
1/3所以有s=vt=0.33km/s×12.3s=1/3km/s×12.3s=4.1km.
这种方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察者间的距离.若声速增大2倍以上,本题的估算结果显然就不正确了,所以本题B选项是正确的.另外,实际上,如果雷电现象发生地离观测者太远,一般为60km以外,那么观测者就只能见到闪电而听不到雷声了.
祝进步 国庆快乐

最终答案:略