枕戈待旦——古代士兵枕著箭筒睡覺

小飛最近迷上了古裝劇，不僅他喜歡，而且他看的這部電視劇收視率一直居高不下。這不，趁著周末，小飛惡補了好多集。

看完后，小飛跟媽媽說：“媽，古代士兵真是有毅力啊，一整個晚上都高度警惕敵軍來襲?！?/p>

“是啊，古人說‘兵不厭詐啊’，抵御外敵來犯的唯一方法就是保持警惕。你看他們晚上睡覺都枕著箭筒?！?/p>

“他們?yōu)槭裁床挥谜眍^呢？攜帶不方便嗎？”

“不是，因為枕著箭筒，萬一敵人人馬來了，他們能提前聽到，好做防范?！?/p>

“枕著箭筒能提前聽到，這是為什么呢？”小飛很好奇。

“這是物理學(xué)上的聲音傳播的知識了……”

敵人的馬蹄聲音可以通過地面和空氣進行傳播，但聲音在固體中的傳播速度比在空氣中的傳播速度快，故士兵枕著牛皮制的箭筒睡在地上，能及早聽到夜襲敵人的馬蹄聲。

眾所周知，聲音在固體中比在空氣中傳播快得多。在空氣中聲速約340米/秒，而聲音在固體中傳播速度1000多米每秒，夜間人耳從空氣聽到馬隊行軍的馬蹄聲一般不超過2000米，這樣從大地中得知對方軍隊行軍的聲音比從空氣中傳播不過快幾秒的時間。這在古代戰(zhàn)爭中并不是士兵枕箭筒睡覺的主要原因。

士兵枕箭筒睡覺的原因，還要從箭筒和聲音在大地中傳播兩點來考慮。

（1）從聲音在大地中傳播上分析，馬和士兵在路上行進時，人趴在地上比從空氣中能聽到行軍聲音的距離要遠得多。筆者做過這樣一個實驗，取一根6米長的木頭，甲在木頭一端，乙在另一端，甲用手指輕敲木頭，調(diào)整手指用力大小，使乙在另一端從空氣中剛好能聽到；這時如果乙趴下將耳朵貼近木頭，甲仍按原來的力量敲打木頭，甲聽到的聲音響度要比從空氣中聽到的聲音響度要大得多。說明敲打固體產(chǎn)生的聲音，直接從固體中傳播比從空氣中傳播的距離要遠，所以士兵通過大地可以聽到從更遠的地方傳來的部隊行軍時的聲音，這樣士兵可以更早地發(fā)現(xiàn)敵人行軍的行動。

（2）從箭筒上分析，我們先來看聲學(xué)實驗中的音叉和共鳴箱，做聲音共鳴實驗時，將兩個共鳴箱的口正對時實驗效果最好，共鳴箱起收集聲波的作用，我們的耳廓也是這個道理。我們再來分析古代的箭筒，它是用皮革制成，干燥后非常堅硬、結(jié)實，箭筒放在地上也起到了收集聲波的作用。同一個聲源在同一個地方發(fā)出聲音，在距離聲源適當(dāng)?shù)囊粋€位置，枕在箭筒上比從空氣中聽到的聲音要大。筆者曾做過這樣一個實驗，有兩間單獨的房子，中間有墻隔開，但該墻上沒有門和窗。我們在這一間房子里，隔壁有人大聲喧嘩，我們在這邊無法聽清。如果取一瓷缸子，將底部緊貼在兩間房間的墻壁上，耳朵湊近缸子口就能聽清隔壁講話的聲音，說明缸子也起到了收集聲波的作用。由此看來，士兵枕著箭筒睡覺，能聽到從較遠處傳來的響聲，能夠及早發(fā)現(xiàn)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，箭筒起到收集聲波的作用，另外相同距離聲音從大地中傳播比從空氣中傳播要快。

物理知識小鏈接

真空不能傳聲，除此之外應(yīng)該是任何物質(zhì)都能傳聲，只是在不同介質(zhì)中聲音的傳播速度不一樣，總體規(guī)律是固體內(nèi)聲速大于液體內(nèi)聲速大于氣體內(nèi)聲速。通常我們聽到的聲音是經(jīng)過空氣這種介質(zhì)傳來的。