物体在空气中超过声速会怎样,物体在空气中超过声速会怎样变化

本文概述：

• 1、物体在空气中超过音速会有音障,那么在水中超过音速会发生什么?
• 2、超音速,音爆和音爆云的物理学原理
• 3、多普勒效应实验中如物体速度跨越声速时,需要考虑什么问题
• 4、当飞机超过音速以后会发生什么?
• 5、当气体流速接近音速或超过音速时会发生什么现象

物体在空气中超过音速会有音障,那么在水中超过音速会发生什么?

如果在水中高速的运动，当能量足够大的时候，实际上还没有达到水内音速，水就会由于内能的增加而变为蒸气，形成——空泡。在“空泡”的包裹下这个物体的运动速度就有点超乎想象了。俄罗斯有一种空泡鱼雷，实际上是利用额外的头部机构高速旋转产生的空泡。可以达到300节的水下速度，也就是差不多一秒154米。

只要物体运动得快于介质中的波速，就一定会产生激波（机械扰动以声速传播，电磁扰动以光速传播）。若物体运动速度超过了水中的音速，那也同样会有「音爆」产生（我们能不能听到就另说了，物体能不能达到这个速度也另说吧……）。

在达到超音速前，由于水的物理特性，会让水产生非常剧烈的相变，超空泡就是其中一种体现。设想一下，以空气中的超音速激波为蓝本，加入水的相变特性，忽略高速运动物体与水产生的极端特性变化，忽略推力与材料强度。

超音速,音爆和音爆云的物理学原理

1、这时候，堆积在飞行器前部空气会以冲击波爆发的形式向后部散开，产生像放炮一样的噪音，这种声音叫做音爆。飞行器在突破声障的时候由于前部空气的剧烈压缩和向后释放，会使得空气中的水分迅速凝结，瞬间形成一团环状的白色音爆云。

2、这个雾叫做“音爆云”。音爆云的确只在物体作跨音速运动的时候出现（也就是由亚音速进入超音速这个阶段）。但是，并不是所有的物体在任何情况下都可以出现音爆云。在解释子弹没有音爆云之前，我先解释下音爆云的形成原理：当飞机接近音速时，将会逐渐追上自己发出的声波。

3、这个叫音爆云 当飞机以超过音速的速度飞行，飞机所发出的声音的密度波无法跑在飞机前方，所以就全部叠在机身后方，形成了圆锥形状的音锥。

4、这是由于机翼引起气流加速，空气内能转化为动能，导致温度的降低，进而引起水气凝结导致，这就是音爆云形成的“白纱裙”。当超音速战斗机周围的水气凝结变成微小的水珠后，肉眼看来就像是云雾般的状态。这个高速区会随着离机身的距离增加而迅速消失。

5、在公园或广场上，你是否曾被那“啪”声吸引，那是大爷们甩鞭锻炼时的独有节奏。看似简单的动作，却蕴含着物理学的奥秘——那就是音爆的形成。当鞭子以惊人的速度甩出，尾部的柔软部分瞬间产生超音速振动，每一次的“啪”声，都是一个小巧音爆的诞生，令人惊叹。

6、音爆（Sonic Boom）是指突破音障时，由于物体本身对空气的压缩无法迅速传播，逐渐在物体的迎风面积累而终形成激波面，在激波面上声学能量高度集中。这些能量传到人们耳朵里时，会让人感受到短暂而极其强烈的爆炸声。物体运行速度接近音速时，会有一股强大的阻力，使物体产生强烈的振荡，速度衰减。

多普勒效应实验中如物体速度跨越声速时,需要考虑什么问题

如果是两倍光速，观察者就会赶上已经传过去的波，而且所用的时间比原来波用的时间短，观察者听到的声音的频率会增大.2如果是两倍声速，观察者听到的声音频率不变.设声速为a，则原声传播S距离用时=S/a， 观察者运动S距离用时=S/（2a-a）=S/a， 两段时间相同，频率也就相同。

大于声速也不会听到声音倒流，等于声速也并非听不到声音，耳朵这种器官能够接到声音的频率是20Hz～20000Hz。人耳听力范围不是用速度来衡量的。

而第二种情况人相对介质是运动的，所以就听不到啦。

多普勒效应中声源远离接听者的速度大于或等于声速时会发生什么情况？接听者听不到声源的发出的声音？ 60 假设原有波源的波长为λ，波速为c，观察者移动速度为v，当观察者走近波源时观察到的波源频率为（c+v）/λ，反之则观察到的波源频率为（c-v）/λ。

当飞机超过音速以后会发生什么?

1、超过音速会发生音爆现象 当物体接近音速时，会有一股强大的阻力，使物体产生强烈的振荡，速度衰减。这一现象被俗称为音障（Sound Barrier）。突破音障时，由于物体本身对空气的压缩无法迅速传播，逐渐在物体的迎风面积累而终形成激波面，在激波面上声学能量高度集中。

2、很多坐过飞机的人都知道，当飞机的速度特别快的时候，就会出现颠簸，所以会颠簸，是因为气流导致的，当我们的飞机的速度超过音速时，就会出现音爆的情况。我们现在都知道，声音是通过声波的形式向外传播，而我们之所以能够听到声音，是因为我们耳朵的鼓膜震动产生。

3、当飞机作低空超音速飞行时，不但地面的人畜能听到震耳欲聋的巨响，影响人们的生活和工作，严重的还可以震碎玻璃，甚至损坏不坚固的建筑物，造成直接的损失。随着飞行高度的增加，这种影响越来越弱，当超过一定的高度后，地面基本不会受到影响。

4、当飞机作低空超音速飞行时，不但地面的人畜能听到震耳欲聋的巨响，影响人们的生活和工作，飞机有角度的超音速飞行时还可以震碎玻璃，甚至损坏不坚固的建筑物，造成直接的损失。随着飞行高度的增加，这种影响越来越弱，当超过一定的高度后，地面基本不会受到影响。

5、当它们向外传播时便互相干扰和影响，然后汇集成一道包罗机头的音爆前激波和一道尾随机尾的后激波。飞机在作亚音速飞行时无激波产生，这时影响其空气动力特性的主要因素是粘性和气流分离。飞机飞行速度接近音速时，会有一股强大的阻力，使物体产生强烈的振荡，速度衰减。这一现象被称为音障。

当气体流速接近音速或超过音速时会发生什么现象

1、而对于气体，当其流速达到音速时，会出现一个重要的现象，即音障。音障是指当气体的流速达到音速时，气体的流动状态会发生剧烈的变化，产生强烈的冲击波和噪音。这是因为当气体的流速接近音速时，气体的分子会相互碰撞，产生很大的阻力，使得气体的流速难以继续增加。

2、首先，我们来理解一下为什么超过音速会产生音爆。音爆，又称声爆，是当物体（如飞机）在空气中移动的速度接近或超过音速时，所产生的压力波。这是因为音速是声音在空气中的传播速度，当物体的速度接近或超过这个速度时，它会产生一种强烈的冲击波，这就是我们所说的音爆。

3、超过音速会发生音爆现象 当物体接近音速时，会有一股强大的阻力，使物体产生强烈的振荡，速度衰减。这一现象被俗称为音障（Sound Barrier）。突破音障时，由于物体本身对空气的压缩无法迅速传播，逐渐在物体的迎风面积累而终形成激波面，在激波面上声学能量高度集中。

4、物体表面与空气磨擦发热。引起声爆，声爆噪声以圆锥面向周围传递，物体位于圆锥面顶点，圆锥面轴为物体运动方向，恰如水中运动速度比波浪传播速度快的船形成的波浪。

5、超声速即为速度超过声音在空气中的传播速度。可以在气体、液体、固体上传播。受到压强、密度、温度影响。随着气流速度的增加，当其接近和大于声速时，气流受到强烈的压缩，压力、密度和温度都会发生显著的变化，气流流动特性会出现一些与低速气流不同的质的差别。

6、M数在0.8左右时，飞行器表面的局部流速可达到音速，开始出现激波，随着M数的增大，超音速区域逐渐扩大，一直持续到大体上M数等于2左右，流动呈现亚音速和超音速共存的局面。通常把M数为0.8～2的飞行称为跨音速飞行。在跨音速区域内，气流分离现象严重，空气阻力剧增，飞行稳定性变坏。

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