Question

【題目】火車在進入隧道前必須鳴笛，一列火車勻速運行的速度是72km/h，司機在鳴笛后2s聽到隧道口處山崖反射的回聲（v空=340m/s），求：

（1）火車速度是多少m/s？（寫出運算過程）

（2）火車司機聽到回聲時離隧道口有多遠？

（3）火車司機從此時聽到回聲繼續勻速前行到剛好不能把回聲與原聲區別開，要行駛多長時間？

Answer 1

【答案】（1）20m/s （2） 320m （3） 15.15s．

【解析】

v車=72km/h=72×20m/s；（2）由v=可得，從司機鳴笛到聽到回聲火車前行的距離：s1=v車t=20m/s×2s=40m，2s時間內聲音傳播的距離：s2=v聲音t=340m/s×2s=680m；設鳴笛時火車距隧道口為s，則有2s=s1+s2，則火車鳴笛時離隧道口距離：s=()（40m680m）360m，則火車司機聽到回聲時離隧道口的距離：s3=s-s1=360m-40m=320m；
（3）人耳朵區分原聲和回聲的時間間隔為0.1s，所以此段時間聲音所走的路程是：s4=v聲音t1=340m/s×0.1s=34m，所以此時火車到隧道口的距離：，火車司機從此時聽到回聲繼續勻速前行到剛好不能把回聲與原聲區別開時，行駛的路程：s6=s3-s5=320m-17m=303m，火車行駛的時間：15.15s。