Réponse :
Bonjour !
1) Le héros a la possibilité d'entendre un son en collant l'oreille sur les rails car le son venant du train se propage aussi à travers l'acier dans lequel sont faits les rails, le son a juste besoin d'un millieu matériel pour se propager, en ce qui concerne la vitesse, cette dernière dépend du type du milieu.
2)
La durée du trajet du son émis sur les rails :
on connait la relation suivante : d = v * t
on isole t pour calculer le trajet, on obtient alors t = d/v
t = 2000 / 5000 = 0.4s ( on n'oublie pas de convertir km en m pour la distance )
-Donc la durée du trajet du son sur les rails est de 0.4 s
Pasant maintenant à la durée du trajet dans l'air :
Dans l’air, le son ne voyage qu’à 340 m/s :
t = 2000/ 340 = 6 s
-Donc la durée du trajet du son dans l'air est de 6 s
3) La différence entre ces deux durée est :
Δt = t (air) - t (rails) = 6 - 0.4 = 5.6 s.
Le héros va entendre le son à travers le rails ( en couchant et collant l'oreille sur les rails ) en premier après il faut attendre 5.6 s pour l'entendre à travers l'air ( en restant debout ).
4) Le héros préfère se coucher sur les rails car le son se propage plus vite dans l'acier que dans l'air due à la composition des atomes formant l'acier qui sont plus dense que ceux de l'air.