據(jù)報(bào)道,2007年,美國(guó)麻省理工學(xué)院曾試驗(yàn)研制“行星列車”——地下真空磁懸浮超音速列車,它最高設(shè)計(jì)時(shí)速為2.25 萬(wàn)千米,是音速的20 倍,橫穿美國(guó)大陸只需21 分鐘,而一般噴氣式飛機(jī)則需要5小時(shí)。
這項(xiàng)計(jì)劃要求首先在地下挖出隧道,鋪設(shè)兩根至四根直徑為12 米的管道,然后抽出管道中的空氣,使其接近真空狀態(tài),最后再用超導(dǎo)方式駕駛磁懸浮列車。工程的費(fèi)用龐大,一旦建成,可坐收其利。因?yàn)樵跇O低溫的超導(dǎo)狀態(tài)下,電力幾乎沒(méi)有損耗,列車減速時(shí)的剩余電力還可得到還原利用,行駛列車所需的能量只是飛機(jī)的2%~3%,還不會(huì)產(chǎn)生噪聲、廢氣和超音速飛機(jī)所帶來(lái)的沖擊波。
根據(jù)以上數(shù)據(jù),請(qǐng)你算一算:聲音的時(shí)速是多少?如果乘坐這種磁懸浮超音速列車,那么從北京到上海(1500 多千米),大約用多少分鐘?
思路點(diǎn)睛:由題意“最高設(shè)計(jì)時(shí)速為2.25 萬(wàn)千米,是音速的20 倍”,我們可以算出音速是2.25÷20=0.1125(萬(wàn)千米/時(shí)),0.1125 萬(wàn)千米=1125 千米,也就是說(shuō),音速每小時(shí)大約是1125千米。
因?yàn)? 小時(shí)是60 分鐘,那么聲音每分鐘的傳播速度就是1125÷60=18.75(千米),每秒的傳播速度是18.75÷60=0.3125(千米),0.3125 千米=312.5 米,即音速大約是312.5 米/秒。空氣中的音速在1 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和15℃的條件下約為340 米/秒,我們計(jì)算的結(jié)果與此略有差異,因?yàn)槎际谴蠹s數(shù)字嘛。
如果乘坐這種磁懸浮超音速列車,從北京到上海1500 多千米的路程,大約用多少分鐘呢?
計(jì)算一下,1500÷22500≈0.07(時(shí)),0.07時(shí)≈4.2分,即大約4分鐘就能到達(dá),這種速度真是非??炝?。
小學(xué)生學(xué)習(xí)指導(dǎo)(高年級(jí))2020年9期