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180 米深井自由落石:听到回声的总时间
石子从井口自由落下,井深 180 米,空气中的声速为 340 米/秒(g 取 10 米/秒²),求从放手到听见落水回声的总时间。
直接答案
总时间 ≈ 6.5294 秒(下落 6 秒 + 声音传回 0.5294 秒)
分步解答
- t₁ = √(2h/g) = √(2×180/10) = 6石头自由落体到井底的时间
- t₂ = h/v声 = 180/340 = 0.5294声音从井底传回井口的时间
- t = t₁ + t₂ = 6.5294 秒总时间 = 下落时间 + 声音传回时间
为什么这样做
自由落体阶段的时间由井深和 g 决定,声音回传阶段的速度恒为 340 米/秒,两段路程相同,总时间是两段时间之和。
常见错误
- 用井深除以声速当成石子下落的时间。
- 只回答声音回传的时间,漏掉了石子下落的 6 秒。