声音在固体中的传播速度快:顺风耳——古代的士兵枕着箭筒睡觉

释放双眼,带上耳机,听听看~!

声音在固体中的传播速度快:顺风耳——古代的士兵枕着箭筒睡觉插图

声音在固体中的传播速度快

浩浩和爸爸一起看电影《花木兰》的时候,爸爸问浩浩:“那些士兵为什么都枕着箭筒睡觉呢?”

浩浩想了想,说:“应该是枕着箭筒睡觉比较舒服吧。”

爸爸笑了笑,说:“如果把你的软绵绵的枕头换成硬邦邦的箭筒,会舒服吗?”

浩浩不好意思地笑了,说:“他们肯定是没有枕头,只好枕箭筒了。”

爸爸说:“他们可以枕自己的衣服嘛,不一定非要枕个硬邦邦的东西吧?”

浩浩摇摇头,说:“不知道!”

爸爸说:“我来告诉你!”

古代的士兵之所以枕着箭筒睡觉,主要是利用了声音在固体中比在空气中传播快得多的原理。在空气中声音的速度约为340米/秒,而声音在固体中的传播速度是1050米/秒。

详细的分析,还要从箭筒和声音在大地中传播两点入手。

在古代,为了探听对方的战马和士兵在路上行进的情况,一般会选择趴在地上听,这是因为从地上比从空气中能听到行军声音的距离要远得多。比如取一根10米长的铁管,一个人在铁管的一端,另外一个人在另一端,其中一个用手指轻敲铁管,使另外一个人在另一端从空气中刚好能听到。这时如果选择趴下将耳朵贴近铁管,敲打铁管的人仍按原来的力量敲打铁管,另一个人听到的声音响度要比从空气中听到的声音响度大得多。

这个实验说明了敲打固体产生的声音,直接从固体中传播比从空气中传播的距离要远。所以可以通过大地探听到从更远的地方传来的部队的动态,这样可以更早地发现敌人的行动。

另外,从箭筒上分析。古代的箭筒,是用皮革制成,干燥后非常坚硬、结实,箭筒放在地上能起到收集声波的作用,和我们的耳朵原理一样。当同样的声音发出来的时候,枕在箭筒上比从空气中听到的声音要大。

生活中我们都有这样的经历,两个人远距离喊话的时候,一方会将手呈张开状态放于耳朵后,这样可以起到收集声波的作用,就能够更清楚地听到对方喊话的内容。由此看来,士兵枕着箭筒睡觉,能听到从较远处传来的响声,能够及早发现敌情。

综上所述,古代士兵之所以枕着箭筒睡觉,是因为能听到从较远的距离传来的部队行军时的声音,箭筒起到收集声波的作用。另外,声音传播相同距离从大地中传播比从空气中传播要快。

浩浩听得津津有味,自豪地说:“原来我们的古人那么聪明啊。”

爸爸说:“当然了,我们的古人还有很多成就和知识是你不知道的呢,想学习这些知识,就要好好学习。”

浩浩认真地点了点头。

生活中的物理现象

人类耳朵的“耳蜗”为什么不和麦克风一样,凸在外面,而要通过一条长长的耳道呢?要回答这个问题,只要你堵上双耳,再听听你的呼吸、咽口水的声音,你就明白了。原来人类的耳道结构,可以将外界细微的声音“放大”,而且还会将我们身体的声音“扩大”并聆听,而后作出各种判断,以此更好地引导自己生存。这也就是为什么耳机只要很小的声音,放在耳朵里之后都会觉得很大声的原因。

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