千里传音——古代的士兵枕着箭筒睡觉

小胖和爸爸一起看电影《花木兰》的时候，爸爸问小胖：“那些士兵为什么都枕着箭筒睡觉呢？”

小胖想了想，说：“应该是枕着箭筒睡觉比较舒服吧。”

爸爸笑了笑，说：“如果把你那软绵绵的枕头换成硬邦邦的枕头，会舒服吗？”

小胖不好意思地笑了，说：“他们肯定是没有枕头，只好枕箭筒了。”

爸爸说：“他们可以枕自己的衣服嘛，不一定非要枕个硬邦邦的东西吧？”

小胖摇摇头，说：“不知道！”

爸爸说：“我来告诉你！”

古代的士兵之所以枕着箭筒睡觉，主要是利用了声音在固体中比在空气中传播得快的原理。在空气中声音的速度约为340米/秒，而声音在固体中传播的速度为1050米/秒。

详细的分析，还要从箭筒和声音在大地中传播这两点入手。

在古代，为了探听对方的战马和士兵在路上行进的情况，一般会选择趴在地上听，这是因为从地上比从空气中能听到行军的声音要大得多。比如，取一根10米长的铁管，一个人在铁管的一端，另外一个人在另一端，其中一个用手指轻敲铁管，使另外一个人在另一端从空气中刚好能听到；这时如果选择趴下将耳朵贴近铁管，敲打铁管的人仍按原来的力量敲打铁管，另一个人听到的声音响度要比从空气中听到的声音响度要大得多。这个实验说明了敲打固体产生的声音直接从固体中传播比从空气中传播的距离要远，所以可以通过大地探听到从更远的地方传来的行军的声音，这样可以更早地发现敌人行军的行动。

另外，从箭筒上分析。古代的箭筒，它是用皮革制成的，干燥后非常坚硬、结实，箭筒放在地上能起到收集声波的作用，就好比和我们的耳朵原理一样。当同样的声音发出来的时候，枕在箭筒上比从空气中听到的声音要大。生活中我们都有这样的经历，两个人远距离喊话的时候，一方会将手呈张开状态放于耳朵后，这样可以起到收集声波的作用，就能够更清楚地听到对方的喊话内容。

由此看来，士兵枕着箭筒睡觉，能听到从较远处传来的响声，能够及早地发现敌情。

综上所述，古代士兵之所以枕着箭筒睡觉是因为能听到从较远的距离传来的部队行军时的声音，箭筒起到了收集声波的作用，另外声音传播相同的距离，从大地中传播比从空气中传播要快。

小胖听得津津有味，自豪地说：“原来我们的古人那么聪明啊。”

爸爸说：“当然了，我们的古人还有很多很多的成就和知识是你不知道的呢，想学习这些知识，就要好好学习。”

小胖认真地点了点头。

科学小链接：

人类耳朵的“耳蜗”为什么不和“麦克风”一样，凸在外面，而要通过一条长长的“耳道”呢？ 要回答这个问题，只要你“堵”上双耳，再听听你的“呼吸”“咽口水”的“声音”，你就明白了，原来人类的“耳道”结构，可以将外界“细微”的声音“放大”，而且还会将我们身体的声音“扩大”并聆听，而后做出各种“判断”，以此更好地引导自己生存。这也就是为什么耳机放在耳朵里之后，只要很“小”的声音，都会觉得很“大声”的原因。