音速是一个物理概念,通常以每小时千米为单位衡量。
其计算公式是基于气体的特性,v=√(kp/d),其中v代表声波在气体中的速度,k是气体绝热系数,p是气体压强,d是气体密度。
值得注意的是,声速并非固定不变,它会受到如温度、压强和气体种类等因素的影响。
例如,在相同压强下,氢气中的声速会大于氧气中的。
温度上升和压强增大都有可能提高声音的传播速度。
在我们日常提及的空气中,声速大约为340米/秒,而在特定条件下,如15度时为343m/s,25度时为346m/s。
一马赫,即一倍的音速,其数值大约为340米/秒或1224千米/时,是航空航天领域常用的速度单位。
马赫数的命名源于科学家马赫,它用于表示流体速度与音速的关系,是相对单位,具体速度会因环境条件变化。
例如,声音在低温下传播速度较慢,一马赫在高空中的速度就相对较高。
1947年,耶格尔驾驶的试验飞机首次突破音障,速度达到每小时1078千米,即超过了一马赫。
当流体速度低于音速(Ma1.0),则进入可压缩流场,即超音速流,这是航空动力学中常见的高速流体流动情况。
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