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80 米深井落石:听到回声的总时间
石子从井口自由落下,井深 80 米,空气中的声速为 320 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 ≈ 4.25 秒(下落 4 秒 + 声音传回 0.25 秒)
分步解答
- t₁ = √(2h/g) = √(2×80/10) = 4石头自由落体到井底的时间
- t₂ = h/v声 = 80/320 = 0.25声音从井底传回井口的时间
- t = t₁ + t₂ = 4.25 秒总时间 = 下落时间 + 声音传回时间
为什么这样做
向下石子做自由落体,时间由井深决定;向上声音以 320 米/秒匀速通过同样的 80 米,两段时间相加就是总时间。
常见错误
- 石子一落水就停止计时,没有等回声。
- 把两个速度相加,而不是把两段时间相加。