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45 米深井落石:听到回声的总时间
石子从井口自由落下,井深 45 米,空气中的声速为 340 米/秒(g 取 10),求从放手到听见落水回声的总时间。
直接答案
总时间 ≈ 3.1324 秒(下落 3 秒 + 声音传回 0.1324 秒)
分步解答
- t₁ = √(2h/g) = √(2×45/10) = 3石头自由落体到井底的时间
- t₂ = h/v声 = 45/340 = 0.1324声音从井底传回井口的时间
- t = t₁ + t₂ = 3.1324 秒总时间 = 下落时间 + 声音传回时间
为什么这样做
总时间由两段互不相关的运动组成:石子自由落体到水面(由井深决定),以及声音匀速传回井口(路程同样是井深)。
常见错误
- 忘了加上声音传回井口的那段时间。
- 用声速去算石子下落的时间。