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千里傳音——古代的士兵枕著箭筒睡覺

小白和爸爸一起看電影《花木蘭》的時候，爸爸問小白：“那些士兵為什么都枕著箭筒睡覺呢？”
小白想了想，說：“應該是枕著箭筒睡覺比較舒服吧。”
爸爸笑了笑，說：“如果把你那軟綿綿的枕頭換成硬邦邦的枕頭，會舒服嗎？”
小白不好意思地笑了，說：“他們肯定是沒有枕頭，只好枕箭筒了�！�
爸爸說：“他們可以枕自己的衣服嘛，不一定非要枕個硬邦邦的東西吧？”
小白搖搖頭，說：“那我就不知道了！”
爸爸說：“我來告訴你！”
古代的士兵之所以枕著箭筒睡覺，主要是利用了聲音在固體中比在空氣中傳播得快的原理。在空氣中聲音的速度約為340米/秒，而聲音在大多數金屬中傳播的速度超過3000米/秒。
詳細的分析，還要從箭筒和聲音在大地中傳播這兩點入手。
在古代，為了探聽對方的戰(zhàn)馬和士兵在路上行進的情況，一般會選擇趴在地上聽，這是因為從地上比從空氣中能聽到的行軍的聲音要大得多。比如，一根10米長的鐵管，一個人在鐵管的一端，另外一個人在另一端，其中一個用手指輕敲鐵管，這時將耳朵貼近鐵管，聽到的聲音要比從空氣中聽到的聲音大得多。這個實驗說明了敲打固體產生的聲音直接從固體中傳播比從空氣中傳播的距離要遠，所以可以通過大地探聽到從更遠的地方傳來的行軍的聲音，這樣可以更早地發(fā)現敵人的行動。
另外，從箭筒上分析。古代的箭筒，它是用皮革制成的，干燥后非常堅硬、結實，箭筒放在地上能起到收集聲波的作用，就和我們的耳朵原理一樣。
當同樣的聲音發(fā)出來的時候，枕在箭筒上比從空氣中聽到的聲音要大。生活中我們都有這樣的經歷，兩個人遠距離喊話的時候，一方會將手呈張開狀態(tài)放于耳朵后，這樣可以起到收集聲波的作用，就能夠更清楚地聽到對方的喊話內容。
由此看來，士兵枕著箭筒睡覺，能聽到從較遠處傳來的響聲，能夠及早地發(fā)現敵情。
綜上所述，古代士兵之所以枕著箭筒睡覺，是因為能聽到從較遠的距離傳來的部隊行軍時的聲音，箭筒起到了收集聲波的作用，另外聲音傳播相同的距離，在大地中傳播比在空氣中傳播要快。
小白聽得津津有味，自豪地說：“原來我們的古人那么聰明啊。”
爸爸說：“當然了，我們的古人還有很多很多的成就和知識是你不知道的呢，想學習這些知識，就要好好學習。”
小白認真地點了點頭。

物理小鏈接
人類耳朵的“耳蝸”為什么不和“麥克風”一樣，凸在外面，而要通過一條長長的“耳道”呢？要回答這個問題，只要你“堵”上雙耳，再聽聽你的“呼吸”“咽口水”的“聲音”，你就明白了，原來人類的“耳道”結構，可以將外界“細微”的聲音“放大”，而且還會將我們身體的聲音“擴大”并聆聽，而后做出各種“判斷”，以此更好引導自己生存。這也就是為什么耳機放在耳朵里之后，只要很“小”的聲音，都會覺得很“大聲”的原因。

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