从振动到声波 · 探究声音传播的条件
在科幻电影中，飞船爆炸常伴随巨响。但在真实物理世界里，太空中是真空环境。
宇航员出舱后，即使面对面也必须依靠无线电交流。这说明声音的传播可能需要什么？
声音是由物体的振动产生的。
声音在 $15^\circ\text{C}$ 空气中的速度约为 340 m/s。
| 介质状态 | 声速特点 |
|---|---|
| 固体 (钢) | 最快 ($\approx 5200$ m/s) |
| 液体 (水) | 较快 ($\approx 1500$ m/s) |
| 气体 (空) | 最慢 ($\approx 340$ m/s) |
“振动停止，发声停止” ≠ “声音消失”。
敲击音叉后按住音叉，音叉停止振动不再产生新的声音，但之前发出的声音仍在空气中传播。
任务： 点击音叉，观察乒乓球的变化。思考乒乓球的作用。
任务： 拖动滑块抽出空气，观察声音（波纹）的变化。
原理： 光速 ($3 \times 10^8 \text{ m/s}$) 极快，看到闪电可视为“即时”。声速较慢，测量时间差即可算距离。
公式：$s = v \times t$ （$v$ 取 $340 \text{ m/s}$）
现象： 在北京天坛回音壁，两人相距很远，对着墙壁说话，对方依然听得清晰。
原理： 声音的反射。光滑的圆形墙壁使声波发生多次连续反射，声音沿着墙壁“滚动”传播。
噪声会损伤听力（>90dB），干扰睡眠。物理学从三个环节控制噪声：
| 环节 | 生活实例 |
|---|---|
| 1. 防止噪声产生 | 摩托车安装消声器、图书馆“禁止喧哗” |
| 2. 阻断噪声传播 | 公路旁的隔音墙、窗户安装双层真空玻璃 |
| 3. 防止进入人耳 | 工厂工人佩戴防噪耳罩 |
问题： 为什么花样游泳运动员潜入水中后，依然能听到音乐并随之起舞？
因为液体（水）也能传播声音，且传播速度（约1500m/s）比空气更快。