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孙悟空的筋斗云就是音爆云,这是真的吗

2020-02-29 20:59:42 作者:未知 来源:中科院物理所 阅读:载入中…

孙悟空的筋斗云就是音爆云,这是真的吗

  有人说孙悟空是以音速飞行的,所以他的筋斗云就是音爆云,这是真的吗?

  声音本质就是介质振动的疏密波(纵波)。一架飞机在飞行的过程碰撞空气产生振动,这种振动就以聲波的形式向外扩散

  达到音速的时候,飞机在碰撞自己跟前的空气,而空气却来不及将这种挤压扩散出去,因而被紧密地压在一起,对飞机产生剧烈阻力和扰动,这一现象叫音障。

  在这一过程中,被挤压的空气有很大的压强,高压下空气中的水蒸气被液化成小水滴形成一片白色的“云”。这一现象就叫音爆云。

  音爆云和音爆都只在飞机突破音速的那一刻产生,一般来说持续几秒钟——没有飞机会一直卡着音速飞行。速度完全超过音速之后,飞机自身反倒平静了许多。飞机仍在碰撞空气,但将自己发出的声音甩在了身后,本来应该以球面波的形式传播出去的声波此时形成了一个锥形面——飞机在锥尖的位置

  飞机外面的在“声锥”之外什么都听不到。当声锥界面经过你的位置时,空气压强的突变会使你听到如爆炸一般“砰”的一声,这就是音爆现象。之后你在声锥之内了,听到的就是正常的飞机飞行声。

  上面描述的“声锥”有个学名叫激波。在任何介质中,点波源的速度超过介质中的波速,都会产生激波现象。水中声速约为1500米/秒,如果一个物体能在水中超过这个速度,想必会产生比空气中更加剧烈的激波现象,只不过这样的现象很少被观察到。

  虽然水中声速很快,但水面波(就是一枚石子投入中产生的涟漪)往往波速很慢——一般每秒只有几米。跑得快的船在水面可以产生艏波,这也是一种激波现象。

  事实上,这一现象甚至对光也成立真空光速是不可超越的,但介质中的光速可以。一些高能粒子可以具有比介质中光速更高的速度,这也会发生类似的激波现象,学名叫切连科夫辐射。这一现象在高能粒子的探测中有重要应用价值

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