Техника
скорость звука
подскажите пожалуйста, почему когда физическое тело преодолевает звуковой барьер скорости раздается громкий звук?
Если на пальцах, все просто.
Пока самолет движется с дозвуковой скоростью, то все колебания корпуса передаются обтекающему поверхность самолета воздуху. Когда преодолевается сверхзвуковой барьер, то от поверхности самолета отделяется воздушный поток, который уносит звуки (конус Маха) . В момент разрыва воздушного потока слышен хлопок.
Пока самолет движется с дозвуковой скоростью, то все колебания корпуса передаются обтекающему поверхность самолета воздуху. Когда преодолевается сверхзвуковой барьер, то от поверхности самолета отделяется воздушный поток, который уносит звуки (конус Маха) . В момент разрыва воздушного потока слышен хлопок.
ну тупо википедия При обтекании сверхзвуковым газовым потоком твёрдого тела на его передней кромке образуется ударная волна, (иногда не одна, в зависимости от формы тела) . На фото видны ударные волны, образованные на острие фюзеляжа модели, на передней и задней кромках крыла и на заднем окончании модели.
На фронте ударной волны (называемой иногда также скачком уплотнения) , имеющем очень малую толщину (доли миллиметра) , почти скачкообразно происходят кардинальные изменения свойств потока – его скорость относительно тела снижается и становится дозвуковой, давление в потоке и температура газа скачком возрастают. Часть кинетической энергии потока превращается во внутреннюю энергию газа. Все эти изменения тем больше, чем выше скорость сверхзвукового потока. При гиперзвуковых скоростях (10-30М) температура газа достигает нескольких тысяч градусов, что создаёт серьезные проблемы для аппаратов, движущихся с такими скоростями, (например, Спэйс Шаттл «Коламбия» погиб 1 февраля 2003 года из-за повреждения термозащитной оболочки, возникшего в ходе полёта) .
Фронт ударной волны по мере удаления от аппарата постепенно принимает почти правильную коническую форму, перепад давления на нём уменьшается с увеличением расстояния от вершины конуса, и ударная волна превращается в звуковую. Угол между осью и образующей конуса α связан с числом Маха соотношением:
sin(a)=1/M
Когда эта волна достигает наблюдателя, находящегося, например, на Земле, он слышит громкий звук, похожий на взрыв. Распространенное заблуждение, будто бы это – следствие достижениия самолётом в этот момент скорости звука, «преодоление звукового барьера» . На самом деле это – прохождение мимо наблюдателя ударной волны, которая постоянно сопровождает самолёт, движущийся со сверхзвуковой скоростью. Обычно сразу после «хлопка» наблюдатель может слышать гул двигателей самолета, не слышный до прохождения ударной волны, поскольку самолёт двигается быстрее звуков, издаваемых им.
На фронте ударной волны (называемой иногда также скачком уплотнения) , имеющем очень малую толщину (доли миллиметра) , почти скачкообразно происходят кардинальные изменения свойств потока – его скорость относительно тела снижается и становится дозвуковой, давление в потоке и температура газа скачком возрастают. Часть кинетической энергии потока превращается во внутреннюю энергию газа. Все эти изменения тем больше, чем выше скорость сверхзвукового потока. При гиперзвуковых скоростях (10-30М) температура газа достигает нескольких тысяч градусов, что создаёт серьезные проблемы для аппаратов, движущихся с такими скоростями, (например, Спэйс Шаттл «Коламбия» погиб 1 февраля 2003 года из-за повреждения термозащитной оболочки, возникшего в ходе полёта) .
Фронт ударной волны по мере удаления от аппарата постепенно принимает почти правильную коническую форму, перепад давления на нём уменьшается с увеличением расстояния от вершины конуса, и ударная волна превращается в звуковую. Угол между осью и образующей конуса α связан с числом Маха соотношением:
sin(a)=1/M
Когда эта волна достигает наблюдателя, находящегося, например, на Земле, он слышит громкий звук, похожий на взрыв. Распространенное заблуждение, будто бы это – следствие достижениия самолётом в этот момент скорости звука, «преодоление звукового барьера» . На самом деле это – прохождение мимо наблюдателя ударной волны, которая постоянно сопровождает самолёт, движущийся со сверхзвуковой скоростью. Обычно сразу после «хлопка» наблюдатель может слышать гул двигателей самолета, не слышный до прохождения ударной волны, поскольку самолёт двигается быстрее звуков, издаваемых им.
Мэлс Калманбетов
спасибо! википедничать что-то лень сегоня.
Похожие вопросы
- Двигатель на водороде и скорости звука
- Скорость звука в воде
- Преодоление скорости звука
- Возник вопрос: представим, что мы летим на самолёте со скоростью выше скорости звука.
- Почему скорость звука постоянна: если еле прошепчу и крикну (создам легкими сильное давление)?
- Что быстрее: скорость пули, выпущенной из винтовки, или скорость звука и почему?
- какая скорость звука в км/ч
- Как измерить скорость звука?
- что быстрее скорость звука , света или взрыва,
- если плюнуть со скоростью звука то смогу ли я пробить шпалу хотелось бы вычеслений