音爆通常是伴隨著飛機等物體在超過音速(或發生時)快速發展的現象。 要解釋這種現象,就必須對波動有一定的了解。 我們知道聲音是一種機械波,是密度振盪的傳播。
聲音具有一定的傳播速度,具體值與介質有關。 讓我們以空氣中的聲速為例(約 340m s),這是密度振盪在空氣中傳播的速度。
如果聲源(例如飛機)的速度等於或超過聲速,則物體運動引起的密度壓縮將無法向前傳播。 其結果是在物體與空氣的接觸面上形成一層薄薄的壓縮層,該壓縮層緻密且溫度高,稱為衝擊波。
壓縮層和層外的空氣在密度和溫度上都有跳躍。 當壓縮層穿過普通空氣時,空氣的密度和壓力會有乙個上下跳躍的過程,在這個過程中會釋放出大量的能量,發出很大的噪音。 它被稱為音爆。
有趣的是,在衝擊波形成過程中,由於其衝擊層內壓力突然增加,空氣中的水蒸氣會凝結成小水滴,形成美麗的音爆雲。 喜歡軍事或空戰電影的同學,對此一定很熟悉。
事實上,音爆現象在日常生活中很常見。
在廣場上,我們時不時會遇到有人抽著陀螺,總能聽到“啪”的一聲。 這是鞭子的尾端在瞬間以超音速發出的音爆。
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