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科学原理 · 约 1 分钟

声音在水里传得比空气快约四倍

声波在更致密、分子联系更紧密的介质中传播更快,因此声音在水中的速度约为空气中的四倍多。

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到底是怎么回事

声音的本质是振动,它必须靠介质里的分子一个接一个地“撞”才能传出去。你可以想象一场排山倒海的人浪:如果观众坐得稀疏,传递信号就慢;如果大家挤得紧、手拉着手,信号一秒钟就能传很远。空气分子之间的距离很大,彼此“撞”起来效率低,所以声音在空气中每秒只能跑约340米。而水分子要密集得多,彼此挨得紧紧的,振动一产生,立刻就能被旁边的分子接住并推出去,因此声音在水里的速度能飙到每秒约1500米,是空气中的四倍多。

背后的故事

这个现象在现实生活中经常被利用。比如,鲸鱼在水下能隔着上千公里“聊天”,靠的就是声音在水里跑得又快又远。人类潜水时,如果听到远处传来的引擎声或敲击声,会感觉声音来得特别突然,几乎和看到动作同时发生——因为光在水里反而跑得慢。有趣的是,声音在固体里传得更快,比如铁轨里每秒能跑约5000米,所以老式火车站的工人会把耳朵贴在铁轨上听远处是否有车开来,这比用耳朵听空气里的声音要早得多。

没想到吧

不少人误以为“密度越大的介质,声音一定传得越快”,其实不完全对。声音的速度不仅取决于密度,还取决于介质的“弹性”——也就是分子被挤压后恢复原状的能力。比如

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