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TUhjnbcbe - 2023/9/17 19:12:00
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马赫,作为物体高速运动的速度单位,它不是一个恒定的数值。它是由物体的常规运动速度N米声速得到的数值,而声速,在不同密度的空气中传播速度不是相同的。比如我们在标准大气压下,在15摄氏度的时候,声音传播速度为米/秒,在这样的大气环境下,换算成1马赫数,就是公里/小时。

马赫这个速度单位,在我们日常生活中用不到,因为我们生活中使用物体运动都远远达不到这个速度。而我们凡是听到有“马赫”这个词语时,都是在航空航天领域出现的。

一,马赫数,为什么不是恒定的?

马赫数值,是物体运动的常规速度单位(米)声速得到的。其中声速在大气中传播速度并不是恒定的,与很多客观因素相关联。比如温度、空气密度等。由于航空航天速度太快,如果用米来表示,那这个数值就太大了,往往一下子都分辨不清是多少了。因此,人们就设想一个新概念来表示距离,比如,地球与太阳之间平均距离为1.5亿公里,科学家就把1.5亿,称之为一个“天文单位”。如果在某些文章中出现了几个天文单位的概念,就是几个1.5亿公里的距离。

但是,这么大的数值,仍然不足以描述浩瀚宇宙的大小,人们又发明了“光年”,就是以光的速度“跑”一年的距离,不过这些概念与我们的生活太遥远,我们根本就不需要时常关心。

马赫,也是这样的意思,就是当物体运动非常快的时候,我们就以马赫为单位,就是说,这个物体的运动速度达到了几倍的声速。

声音在大气中的传播速度不是恒定的,标准状态为米/秒,但是,当火箭远离地球,到了大气层外层,空气稀薄,这时候,声音的传播速度就不是米/秒了。

二,马赫的由来

马赫,是一位奥地利人的名字,他的一生涉猎广泛,集物理学家、哲学家、史学家为一身,在多学科影响深远。尤其是对20世纪初期的物理科学贡献极大。如雷贯耳的物理学家爱因斯坦都以是马赫的学生而自居。

爱因斯坦也多次表示,马赫,是广义相对论的先驱,他的许多理论对我影响很大。不过,马赫却对爱因斯坦不以为然,他认为,爱因斯坦的相对论变得越来越教条。

就是这位马赫,率先使用了这个速度单位,后来的科学家就把这个速度单位用马赫的名字来命名。

三,马赫数的应用

马赫这个速度单位,我们日常应用不到,但是,航空航天器的速度却越来越快,尤其是在*事领域,马赫数被广泛使用。

马赫数,是物体运动速度与音速的比值,由于这一数值并非恒定,因此,在表达马赫数的时候,就要强调运动物体的高度及当时的空气条件,这样,才能知道在当时条件下的声音传播速度,最后换算出来运动物体的实际速度。

一般我们对小于1马赫,0.6--0.8马赫叫作亚音速;运动速度在1--5马赫之间,叫做超音速;如果超过了5马赫,就叫做超高音速。

总之,马赫数的应用,在航空航天工程上至关重要,特别是高速飞行器,当飞行器接近声速时,会产生共振,这一现象,会对飞行器产生破坏作用。使用马赫,当我们飞行速度接近1马赫的时候,驾驶员就可以知道速度快要超音速了,就会知道音爆和音障马上就会到来,提前做好预防。

如果使用传统的米/秒,由于音速是变化的,驾驶员难以掌握音爆音障到来的时机,无法准确判断和预防。

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