本篇讲解关于突破音障为什么会巨响?,和一些为什么空气温度高声速快相关题,希望帮帮助到大家。
我们经常可以看到一些老人在公园、广场锻炼身体。鞭子每次扔出去的时候,都能听到“啪”的一声,而且声音很大,所以有时候会有人抱怨打扰别人,那么为什么会发出这么大的声音呢?
如果你仔细观察,你会发现叔叔们用的鞭子的尾巴非常细,而且软。一般情况下,振动不会发出这么大的声音。声音之所以这么大,是因为每一鞭的速度都非常快。快,已经达到了超音速。每当鞭子发出裂纹时,鞭尾都会产生轻微的音爆。太棒了,所以不要低估老鞭子。他们可以用小鞭子做到这一点。扔掉超音速。
无论是声音还是物体在空气中传播,都会遇到阻力,引起振动形成屏障,传播速度会逐渐衰减。这也称为音障。
而当这个物体的速度足够快,达到超音速的时候,当它冲过这个屏障时,就会产生强烈的冲击波,我们的耳朵就会听到“啪”的一声爆炸,这就形成了音爆。有时它还伴随着锥形云。
音爆的起源
我们知道声音在空气中传播的速度为340m/s,当物体在空气中超过这个速度时,就是超音速的。
我们目前对音爆物理现象的大部分认识都可以通过超音速飞机看到或听到。事实上,第一次音爆现象也是通过飞机实现的。
1947年,美国人驾驶的X-1飞机以每小时1278公里的速度飞行时,在天空中留下一团雾气并伴有巨响。这是人类第一次突破音障。这位飞行员也是一个人。第一个留下声音的人。
音爆原理
当我们把一块石头扔进水里时,水面上就会出现一圈圈的波浪。这是因为水平面受到扰动,空气中运动的物体受到扰动时也会形成波。
声音以波的形式在空气中传播。你可以把声波想象成从一个中心点发出的许多同心圆,每个圆代表一波声波。
当中心声源静止时,声波圈对称传播。当声源开始移动,且速度相当快,超过先前的声波圈时,先前的声波圈就会被压扁,堆积起来。一波将比前一波到达得更快。声波压缩的结果是声音频率增加。这就像一辆驶向您的汽车的声音越来越大,而一辆远离您的汽车的声音越来越大。低的。
以超音速飞机为例。它们飞行的时候,也会不断地发出声波。这些声音来自发动机噪音和空气阻力。这些声音也像其他声源一样以同心圆传播。当飞机的速度超过340m/s时,这些同心声波会靠得更近,但只要速度不超过340m/s,这些同心声波就不会互相碰撞或重叠,因为当后一波到来。
然而,当飞行速度超过音速时,飞机的速度就超过了声波。飞机对空气的压缩不能迅速扩散。它像一堵墙一样逐渐压缩并堆积在飞机前方。当墙壁被突破时,能量高度集中。当这种能量传递到耳朵时,人们会感到短暂而强烈的爆炸,这就是音爆形成的原因。
音爆云
当飞机加速到一定速度时,不仅能听到音爆,还能看到飞机尾部有锥形云。看上去飞机就像披着一件白色的斗篷,但马上就会消失得无影无踪。物理学也称这种音爆云。
当飞机达到一定速度时,机身周围原本看不见的水蒸气就会凝结成液体。这是因为水在不同的压力下会以三种不同的状态出现固态、液态和气态。
高海拔地区,气压低,水一般以水蒸气的形式存在。当飞机飞过时,空气受到挤压,压力增大,使水蒸气变成液态。您可以看到出现许多雾气或小水滴。图片。
也就是说,飞机瞬间加速到超音速。理论上,当速度超过每小时1224公里时,它就可以突破音障。周围的空气受到挤压,气压上升产生音爆,导致机身周围的水蒸气瞬间从看不见的气态转变为状态。变成肉眼可见的液态或固态,变成蒸气锥状云,就会出现这种音爆云。
这样的音爆云是否能看到,并不一定完全取决于飞机的速度,也不会与音爆同时出现。它还取决于大气湿度和大气温度。
事实上,不仅飞机可以在空中以超音速飞行,它们也能产生音爆等物理现象吗?
我们知道,子弹的速度非常快,有的可以超过1000m/s,这肯定比超音速飞机快得多。为什么没有音爆现象呢?下面有两种意见!
这是因为子弹的运动模式在空气中不会加速达到这个速度。子弹到达外弹道时速度最快。然后进入空气后,因为没有加速的力量,所以受到空气摩擦力和重力的影响。速度会逐渐减慢,所以当子弹到达外弹道口时,就已经超过了音速,而当进入空气时,速度就会减慢,达到音速,所以不会有音爆。
另一种说法是,子弹发射时有音爆,但与枪声混合在一起,耳朵根本听不到。
我觉得这两种说法都有道理,但目前还没有科学实验证实这个结果。
自轮子发明以来,人类对速度的痴迷不断取得突破。从时速数百公里的汽车的发明到时速数千公里的飞机,这些对速度的追求也带来了音爆和音爆云。如此令人震惊的物理现象。
现在科学家通过研究发现,数亿年前存在一些长尾恐龙,它们的甩尾速度超过了音速,达到了超音速。那么这些恐龙可能是地上第一个达到超音速的物种;还有公园里鞭打时产生的音爆。它也可能是第一个突破音爆的人造物体。那么这些鞭打大叔应该算是第一批能够掌握音爆技术的人了。真是太神奇了,我的叔叔。
今天关于突破音障为什么会巨响?和为什么空气温度高声速快相关的详细内容就讲到这里了,希望本文能对大家有所帮助。
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