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问一个关于音爆的问题:音爆是只在超过音速的时候产生还是超音速飞行时都会产生?
2013/05/14
IP:广东
对于音爆大家都不莫生,音爆是指物体超音速飞行时发出的强烈的爆裂声。但对于音爆是只在速度超过音速时产生还是超音速飞行时都会产生一直没有弄明白。按照网上的说法,意思应该是只在超过音速的时候产生。如果是这样也就很容易解释音爆是一声巨响而不是持续的轰鸣声。而且我看过一个宇宙神-五发射的视频,在火箭超过音速的时候产生了音爆,引发周围云层的扰动,产生可见的水波纹。它只在很短的时间内出现,只有一次,超过之后没有看见,这也似乎证明音爆只在超过音速的时候产生。但从音爆产生的原理来看,那应该是超过音速后连续产生的。因为音爆的产生是因为飞行器速度超过音速,导致飞行器前方的空气未能及时排开而积聚形成高压,后方的空气未能及时补充形成低压,前后的压强差即形成巨大的声响,那么音爆就是在超过音速后持续超生的。对于人只听到一次声响也可以解释:因为声源(飞行器)作超音速飞行,所以它发出的声波是一个不断向前推移界面,这个界面只有一次扫过人耳,故只听到一声巨响。但这又解释不了宇宙神-五发射时的现象,至少在超音速后能看到音锥。因此,对于这个问题我一直弄不明白,希望懂的人帮我解释一下。
来自:
数理化/物理
16
13年7个月前IP:未同步
525426
1楼
回 楼主(chaozhou) 的帖子
持续产生。
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13年7个月前IP:未同步
525446
2楼
既然LS说了持续,那么我就选瞬间产生吧……

音爆是描述飞行器在超越声音速度的瞬间产生的爆响以及所关联所有事件的集合,之后虽然也在超音速飞行,但那已经不属于音爆这个词描述的范围之内了。就好像你描述一条狗出生了,这个词只形容了小狗诞生这一件事,之后小狗虽然也一直活着,但那就不能叫做“出生”了。
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13年7个月前IP:未同步
525460
3楼
我理解的是,当物体与音波的速度相等时,物体可以给音波持续增强一段时间,产生一个大的音波,扩散到人耳处时就会在持续的轰鸣声中听到一声爆响。
+1
科创币
chaozhou
2013/05/14
这跟我以前的理解一样,但看起来好像有问题。
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chaozhou作者
13年7个月前IP:未同步
525465
4楼
回 2楼(玄明) 的帖子
那我换个问法:超音速飞行器在超过音速之后还会不会产生巨大的声响?注意是音爆那种巨大的声响,不是普通的声响。即是说一个已经超过音速的物体从你旁边飞过时你会不会听到巨响?
求你别再找表述上的毛病了,知道我要表达的意思就行。
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13年7个月前IP:未同步
525476
5楼
回 4楼(chaozhou) 的帖子
会。超音速飞行的飞机近地飞行时的巨大音量,能把地面建筑的玻璃都震碎。但那是另一种声音,并不属于音爆的范畴。

音爆巨响的原因是飞机追上自己的声音所引起的,超过音速后,声音已经追不上飞行器了,所以也不会有那巨大的爆破声了。所以音爆根本不是形容一个持续的现象,只是形容一个瞬时态的事件而已。
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chaozhou作者
13年7个月前IP:未同步
525484
6楼
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13年7个月前IP:未同步
525486
7楼
貌似有两次 前端一次 尾部一次
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chaozhou作者
13年7个月前IP:未同步
525494
8楼
回 5楼(玄明) 的帖子
飞行器速度超过音速时产生的声响要比超过音速的时候的小很多对不?
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13年7个月前IP:未同步
525495
9楼
为什么飞行器追上自己的声音就会产生音爆?
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13年7个月前IP:未同步
525561
10楼
能否从频率共振的角度考虑下。
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13年7个月前IP:未同步
525593
11楼
Re:回 4楼(chaozhou) 的帖子
引用第5楼玄明于2013-05-14 18:45发表的 回 4楼(chaozhou) 的帖子 :
会。超音速飞行的飞机近地飞行时的巨大音量,能把地面建筑的玻璃都震碎。但那是另一种声音,并不属于音爆的范畴。

音爆巨响的原因是飞机追上自己的声音所引起的,超过音速后,声音已经追不上飞行器了,所以也不会有那巨大的爆破声了。所以音爆根本不是形容一个持续的现象,只是形容一个瞬时态的事件而已。

按您的解释,若一直保持速度在刚好等于音速,会怎么样?
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chaozhou作者
13年7个月前IP:未同步
525798
12楼
现在大概知道是连续产生的了。从产生的原理来看也是连续的,而且超音速后和超音速时产生的声响应该是没有太大差别的。但既然如此,为什么只有在超过音速时才有音爆云?为什么那个视频中火箭只在超过音速时产生水波纹?
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13年7个月前IP:未同步
527817
13楼
回 12楼(chaozhou) 的帖子
跨音速范围内激波形状特殊容易形成音爆云,另外形似音爆云的云雾也会在低亚音速飞行中出现,与音爆无关,只要空气够湿。
至于水波纹则没有很好的证据说明是火箭超过音速时产生的(或许与观察角度有关之类问题)
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13年7个月前IP:未同步
528480
14楼
你看看那个视频,我觉得那确实是突破音障的一瞬间,我们都知道声音在空气中传播的速度是大约340m/s,火箭发射时的加速度在前十几秒可高达8g,之后会小一些,这和视频是不冲突的
+1
科创币
chaozhou
2013/05/25
火箭刚发射加速度不大,载人的还不到 1g,之后才慢慢大。
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13年7个月前IP:未同步
528492
15楼
离体激波改变空气密度(改变折射率),(加上音爆云,或说水蒸气凝结)就可以看到一个环。
这似乎意味着每一圈波纹都是一个波面。
从视频上看,相邻产生的激波间隔大概0.05s。
这表明沿火箭的方向上分布有很多个产生激波的点,(不会有尖锐的面,故也是离体激波)
与这同时发生的音爆云是持续很短的现象,于是我们只能看到几秒的波纹
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我也是有底线的