音速

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音速,又称声速,是指声波在介质中传播的速度。 音速简介 音速,又称声速,是指声波在介质中传播的速度。它的大小取决于介质的性质和状态。声速,顾名思义,就是指声速。由于声音以波的形式传播,它不同于一般对物体速度的理解。因此,与其将声速称为声速,不如将声速视为波传播速度的一个指标。声速与传播介质的物质条件有关,而与声源本身的速度无关。如果说话者和听者之间存在相对运动关系,就会形成多普勒效应。 当声发生器...

音速,又称声速,是指声波在介质中传播的速度。

音速简介

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音速,又称声速,是指声波在介质中传播的速度。它的大小取决于介质的性质和状态。声速,顾名思义,就是指声速。由于声音以波的形式传播,它不同于一般对物体速度的理解。因此,与其将声速称为声速,不如将声速视为波传播速度的一个指标。声速与传播介质的物质条件有关,而与声源本身的速度无关。如果说话者和听者之间存在相对运动关系,就会形成多普勒效应。

当声发生器以超音速飞行时,会产生“激波”,这种“激波”实际上与声音无关,而是压缩空气波密集积累而产生的物理现象。

音速

音速传播速度

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声速的大小取决于介质的性质和状态。一般说来,固体中的声速比液体中的声速高,液体中的声速比气体中的声速高。在标准大气压条件下,空气中的声速约为每秒340米,即每小时1224公里。声速的大小也随大气温度的变化而变化。在对流层,随着高度的增加,温度降低,声速降低。在较低的平流层,温度不随高度变化,声速保持在每秒295.2米不变。在声速以下和声速以上飞行时,飞机的气流规律和气动特性有显著差异。因此,在研究飞行器在大气中的运动时,声速是一个非常重要的参考值。

音速影响因素

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声源发出的声波以一定的速度传播到周围区域,这意味着声波的能量也以一定的速度传播到周围区域。据我们所知,声波能在一切物质中传播(真空除外)。它的传播速度是由传声介质的某些物理性质决定的,主要是力学性质。例如,声速与介质的密度和弹性有关,因此随着介质的温度和压力等状态参数的变化而变化。声音在气体中的传播速度约为每秒几百米,随着温度的升高而增加。0℃时,气体中的声速为331.4米/秒,15℃时,声速为340米/秒。温度每升高1℃,声速就增加约0.6米/秒。通常,声速在固体介质中最高,在液体介质中较低,在气体介质中最低。此外,声速在非均匀介质中处处变化。声速在各向异性介质中随传播方向的变化而变化。

在某些情况下,声速还与声波本身的振幅、频率和振动方式(纵波速度、横波速度等)有关。如果传播介质的尺寸不够大,其边界也会对声速产生影响。因此,为了用不受其几何形状影响的声速值准确表征传声介质的声学特性,一般需要在传声介质的尺寸足够大时指定声波的传播速度。有时,为了方便起见,在某些特殊情况下也列出声速,例如在固体细棒中。

不同介质

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以下为不同介质中的声速:

真空 0m/s(也就是不能传播);

空气(15℃)340m/s;

空气(25℃)346m/s;

软木 500m/s;

煤油(25℃)1324m/s;

蒸馏水(25℃)1497m/s;

海水(25℃) 1531m/s;

铜(棒)3750m/s;

大理石 3810m/s;

铝(棒)5000m/s;

铁(棒)5200m/s。

航空领域

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1964年5月11日,以每小时3200公里的速度飞行的B-70轰炸机在加利福尼亚州帕默斯代尔的北美飞机制造厂正式亮相,起飞前的研究工作不得而知。

在13.4亿美元的空军项目中,按照计划只能再生产一架这种类型的飞机。该飞机的设计飞行距离为6000英里,高度为20000米,为飞机性能设定了新的标准。但批评人士认为,它的技术已经过时。该飞机的支持者认为,B-70率先使用了轻金属钛,在飞机机体的前身中使用了6吨钛。可以相信,重达275吨的B-70是迄今为止建造的最重的飞机,由6个喷气发动机提供动力,进气口大到足以让一个1.8英尺高的人直立站立。

B-70在1964年9月21日进行了第一次试飞,在随后的飞行测试中,它创造了海拔21500米和巡航速度三倍音速的世界纪录。

虽然拥有当时最先进的技术概念和惊人的实力,但地对空导弹技术在20世纪60年代逐渐改进,对B-70构成了重大威胁。此外,昂贵的开发成本使其无法在经济上与类似的洲际弹道导弹竞争,该项目最终被取消。

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词条目录
  1. 音速简介
  2. 音速传播速度
  3. 音速影响因素
  4. 不同介质
  5. 航空领域

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