音速是多少公里每小时(一马赫每小时多少公里?)
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音速是指气流中的气流速度。 在理想的情况下,如果两个气流在同一时间从一处吹出,那么它们将会产生一个持续的相对速度。 通常情况下,人们将气流的速度定义为音速,而空气则是以每秒多少米的速率在流动。 根据牛顿定律:两个向同一方向运动的物体,其中一个必然会产生作用力和反作用力,并且这两个力之间存在一个夹角:v=\ frac {1}{2}r。 若以一秒钟内吹出气流的平均速度为基准将它们计算在内,那么一秒钟内会产生约5米/秒、约合5.9千米/秒、约合4.4千米/秒、约合7.5千米。 如果将气流中所有的空气分子都排成一圈圈地吹,那么一秒钟内将会产生约63.5度空间里每一秒钟旋转8次。 因此当物体运动速度大于音速时,物体将不会再有任何旋转。 在经典力学中,若我们假设物质是理想气体状态下运动时产生的速度为音速,则我们可以算出声速是多少:
1、空气的声速与气压有关,在气压较高时,空气的声速也很高。
因为声速是个不确定的常数,它只与压强有关。 而大气压是由标准大气压决定的,在我们生活中通常所说的气压,通常指的就是标准大气压。 而根据公式:v=-\ frac {1}{2}r=-2.34 kPa (相当于-72.8 kpa),我们可以算出一个约为3.33倍大气压速的音速。
2、气压越低,空气的声速就越高。
气压低,气压越小,气体分子间的距离就越近。 [注]如果我们想要了解不同密度的物体在不同高度所受压力的大小,可以直接将高度与速度代入公式进行计算。 但当我们将物体上升时所受气流的体积也增加了,则此时单位面积内空气分子所处的空间变小,因此我们可以得到物体上升时所产生的压力比上升前小了1倍多。 空气从低气压升到高气压必须通过加速和减速两个过程。
3、气压越低,音速就应该越快。
但气压不是唯一的因素,在一般情况下,只要气体中有少量的自由空气存在,它就应该有一定的压强。 (3)、速度的大小取决于气压高低,与物体运动方向无关。 (4)、当大气压力大于音速时,由于自由空气的密度比真空气体小得多,所以音速也应该越快。 以上所述仅仅是普通情况下的计算结果,但若要使音速更快一些,我们还需要用到更多的知识:
4、气压与飞行高度有关,高度越高,音速也就越快。
因此,声速的计算公式为: 当飞机从高空高速向下俯冲时,速度将达到最大值,即马赫数0.91。 马赫数在0.91-1.00之间(或更低)时,声速与马赫数之间的关系为:
5、音速与空气的密度有关,一般以克每立方厘米或米/立方米为单位计。
(声速=1/m²/s²)。 其中m为空气密度, g为重力加速度。 计算音速时,我们通常将两个物体之间的相对运动速度看作它们的动量,因此我们还需要考虑两块固体物体间的相对运动关系: 若以每秒多少米为单位计,那么音速的实际测量值大概是如下数字