声速在11000米之间是怎样分布的

文章 2年前 (2021) admin
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Q1:声速在11000米之间是怎样分布的

根据——百度百科,声速不是一个固定值。在干燥空气中,声速的经验公式为:常温(15)下声速u=331.3 (0.606c)m/s (c=摄氏温度),声速u=331.3 (0.606x15)=340.4m/s,这就是为什么说声速为340m/s (1206X15)。湿空气的声速略有增加,但幅度小于0.5%,大多数场合可以忽略不计。华氏温度可以用公式转换:F=9C/5 ^ 32(C=摄氏温度)。国际标准ISA规定,对流层(0 ~ 11000米),海平面气温15,气压Pa,空气密度1.226kg/?每升高1000米,气温下降6.5。利用上面的公式计算不同海拔的气温,结合前面的声速经验公式,可以计算出不同海拔的声速。在海拔11000 ~ 20000m(属于平流层,温度几乎没有变化,所以也叫‘平流层’)的地方,温度降到-57(15-11x6.5=-56.5),这里的声速为u=331.3 [0.606x (-57)]=296.7。喷气式飞机喜欢在1万米左右的高度巡航,因为这是平流层的底部,可以避开对流层对流产生的气流。在11000 ~ 20000米平流层,声速标准值为1062公里/小时,基本稳定。喷气式飞机用马赫数Ma来表示速度,而不是地速。这是因为当一个物体在空中飞行时,前端会压缩空气形成波,以音速传播(因为声波也是一种波)。如果物体的飞行速度超过音速,这些波动就无法从前端传播,而是在物体前端积累,压力增大,最终形成冲击波。激波是超音速飞行的主要阻力源。物体的飞行速度一旦超过音速,必然会产生冲击波。冲击波会大大增加飞行阻力,影响整个飞行状态和油耗。在不同的空中环境下,虽然飞机的Ma数相同,但它们的地速并不相等。然而,他们的阻力大致相等。因此,当前的速度是通过声音的本地速度来测量的。一般来说,声速c通常与介质的不可压缩性和密度有关。利用连续介质力学和经典力学,可以推导出以下公式:其中b是不可压缩性,是密度。因此,声速随介质不可压缩性的增加而增加,随介质密度的增加而减慢。对于一般的状态方程,在经典力学的适用范围内,声速c可以表示为绝热变化的偏微分。对于远离液体工作点的理想气体, K为定压比热与定容比热之比,k=1.4对于双原子气体(包括空气),r为气体常数,空气为0.287 kj/(kgK)t为绝对温度(K)。声源发出的声波以一定的速度四处传播,这意味着声波的能量也以一定的速度四处传播。0 ~ 80000米声速分布参考声波可以在所有材料中传播(真空除外)。它的传播速度是由传声介质的一些物理性质,主要是机械性质决定的。例如,声速与介质的密度和弹性有关,因此也随介质的温度、压力等状态参数而变化。气体的中声速约为每秒几百米,随着温度的升高而增大。空气中的声速在0时为331.4米/秒,在15时为340米/秒。温度每升高1,声速增加约0.6 m/s,一般固体介质声速最高,液体介质最低,气体介质最低。此外,非均匀介质中的声速在任何地方都不相同。各向异性介质中的声速随传播方向而变化。在某些情况下,声速还与声波的振幅、频率和振动方式(纵波速度、横波速度等)有关。).如果传播介质的尺寸不够大,其边界也会影响声速。因此,为了使声速准确地表示声学介质的声学特性并且不受其几何形状的影响,通常需要指定声波传播速度
由于大气中温度和风速的分布不均匀,合成声速随高度降低。0~8万米范围内的非线性图,供参考。

Q2:人教版初二下学期物理期末复习

凸透镜:可以聚光。凹透镜:对光有发散作用。焦点:平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚于F点,称为凸透镜的焦点。焦距:从焦点到凸透镜光学中心的距离称为焦距。镜头焦距越小,会聚(或发散)效果越明显。2.凸透镜的成像规律。距离图像的本质是直立或倒置以放大或缩小虚像或实像u2f 2fvf倒置以缩小实像u=2fv=倒置以放大实像u。

Q3:1音速是多少千米每小时

Q4:请问音速每秒能传播多少米?一千米的话要几秒钟?

声速。一定是音速,360米每秒。如果是1000米,可以自己算。也就是2.8秒。

Q5:一马赫=多少。音速=多少千米?

先说马赫。马赫号是以奥地利物理学家马赫(1836-1916)的名字命名的。马赫是速度的量词,也叫马赫数。马赫是音速的两倍。(声速):例如0时海平面的声速约为1193km/HR;万米高空的声速约为1062千米/小时。

Q6:超音速飞机是怎么发明出来的?

20世纪40年代中期,飞机的动力装置从活塞式发动机向喷气式发动机发展,飞机结构设计得到重大改进。这些,使航空领域产生了一次重大的突破——飞机飞行速度超过音速。飞机在第二次世界大战的战场上,起着举足轻重的作用,而速度的大小,又直接影响了飞机的战斗能力。当时的战斗机,最大时速在700千米左右。这个速度已经接近活塞式飞机飞行速度的极限。例如美国的P-51D“野马”式战斗机,最大速度每小时765千米,大概是用螺旋桨推进的活塞式战斗机中飞得最快的了。必须增加发动机推力才能进一步提高飞行速度,但是活塞式发动机已经无能为力。二战末期,德国研制成功Me-262和Me-163新型战斗机,投入了苏德战场作战。这两种都是当时一般人从未见过的喷气式战斗机,前者装有2台涡轮喷气发动机,最大速度870千米/时,是世界上第一种实战喷气式战斗机。后者装有1台液体燃料火箭发动机,最大速度933千米/时。紧接着前苏联的米高扬设计局很快研制出了伊-250试验型高速战斗机。它采用复合动力装置,由一台活塞式发动机和一台冲压喷气发动机组成。在高度7000米时,可使飞行速度达到825千米/时。1945年3月3日,试飞员A.N.杰耶夫驾驶伊-250完成了首飞。随后,伊-250很快进行了小批量生产。同样的复合动力装置也装在了苏霍伊设计局研制出的苏-3试验型截击机上,1945年4月又出现了苏-5,速度达到800千米/时。另一种型号苏-7,除活塞式发动机,还加装了液体火箭加速器,可在短时间提高飞行速度。拉沃奇金和雅科夫列夫设计的战斗机,也安装了液体火箭加速器。但是,用液体火箭加速器来提高飞行速度的办法并不可靠,其燃料和氧化剂仅够使用几分钟,而且具有腐蚀性的硝酸氧化剂,使用起来也十分麻烦,甚至会发生发动机爆炸事故。在这种情况下,前苏联航空界中止了液体火箭加速器在飞机上的使用,全力发展涡轮喷气发动机。飞机速度的提高依然困难重重。最大的拦路虎便是“音障”问题。所谓音障,是在飞机的速度接近音速时开始产生的,这时飞机受到空气阻力急剧增加,飞机操纵上会产生奇特的反应,严重的还将导致机毁人亡。涡轮喷气发动机的研制成功,冲破了活塞式发动机和螺旋桨给飞机速度带来的限制,但却过不了“音障”这一关。奥地利物理学家伊·马赫曾在19世纪末期进行过枪弹弹丸的超音速实验,最早发现了扰动源在于超音速气流中产生的波阵面,即马赫波的存在。他还将飞行速度与当地音速的比值定为马赫数,简称M数。M小于1,表示飞行速度小于音速,是亚音速飞行;M数等于1,表示飞行速度与音速相等;M数大于1,表示飞行速度大于音速,是超音速飞行。声音在空气中传播的速度,受空气温度的影响,数值是有变化的。飞行高度不同,大气温度会随着高度而变化,因此音速也不同。在标准大气压情况下,海平面音速为每小时1227.6千米,在11000米的高空,是每小时1065·6千米,于是科学家采用了马赫数来表达飞行速度接近或超过当地音速的程度。各种形状的飞行物体,在速度接近或超过音速时,受力情况怎样?众多的空气动力学家和飞行设计师们集中力量攻克了这个课题。我国著名空气动力学家、中国科学院院士、北京航空航天大学名誉校长沈元教授,当时在探索从亚音速到超音速的道路上,做出过突出的贡献。1945年夏天,沈元以博士论文《大马赫数下绕圆柱的可压缩流动的理论探讨》通过了答辩,在伦敦大学接受了博士学位。他的论文用速度图法,证实了高亚音速流动下,圆柱体附近极限线的存在。他从理论上和计算结果上,证实了高亚音速流动下,圆柱体表面附近可能会出现正常流动的局部超音速区。这就意味着,只有在气流马赫数增加到一定数值时,圆柱体表面某处的流线,才开始出现来回折转的尖点,这时正常流动就不复存在。这一研究结果显示了在绕物体流动(如机翼)的高亚音速气流中,如马赫数不超过某一定值,就可能保持无激波的、含有局部超音速区的跨音速流动。它针对当时高速飞行接近音速时产生激波的问题,从理论上揭示出无激波跨音速绕流的可能性。沈元的这项研究,第一次从理论计算上,得出高亚音速绕圆柱体流动的流线图,得出它的速度分布,以及在某一临界马赫数以下,流动可以加速到超音速而不致发生激波的可能性。通过这方面的研究,可以掌握高速气流的规律,了解飞机机体、机翼形状和产生激波阻力之间的关系,探索是否可能让飞机在无激波的情况下接近音速,从而为设计新型高速飞机奠定理论基础。这是一项首创性的成果,对当时航空科学在高亚音速和跨音速领域内的发展,起到了一定的推动作用。面对重重困难,科学家们进行了无数次的研讨和实验。结果发现,超音速飞机的机体结构同亚音速飞机大有不同:机翼必须薄得多;关键因素是厚弦比,即机翼厚度与翼弦(机翼前缘至后缘的距离)的比率。对超音速飞机来说,厚弦比就很难超过5%,即机翼厚度只有翼弦的1/20或更小,机翼的最大厚度可能只有十几厘米。而亚音速的活塞式飞机的厚弦比大概是17%。超音速飞机的设计师必须设计出新型机翼。这种机翼的翼展(即机翼两端的距离)不能太大,而是趋向于较宽、较短,翼弦增大。设计师们想出的办法之一,是把超音速机翼做得又薄又短,可以不用后掠角。另一个办法是将机翼做成三角形,前缘的后掠角较大,翼根很长,从机头到机尾同机身相接。美国对超音速飞机的研究,集中在贝尔X-1型“空中火箭”式超音速火箭动力研究机上。X-1飞机的翼型很薄,没有后掠角。它的动力采用液体火箭发动机。由于飞机上所能携带的火箭燃料数量有限,火箭发动机工作的时间很短,因此不能用X-1飞机自己的动力从跑道上起飞,而需要把它挂在一架B-29型“超级堡垒”重轰炸机的机身下,飞到高空后,再把X-1飞机投放下去。X-1飞机离开轰炸机后,在滑翔飞行中,再开动自己的火箭发动机加速飞行。1946年12月9日,X-1飞机第一次在空中开动其火箭动力试飞。1947年10月14日,美国空军的试飞员查尔斯·耶格尔上尉驾驶X-1飞机完成人类航空史上这项创举,耶格尔从而成为世界上第一个飞得比声音更快的人。耶格尔驾驶X-1飞机在12800米的高空,使飞行速度达到1078千米/时,相当于M1.015。在人类首次突破“音障”之后,研制超音速飞机的进展就加快了。以美国和前苏联为代表,各国在竞创速度记录方面展开了竞争。历史在发展,社会在前进。随着世界大战的结束和国际关系的缓和,超音速飞行技术也越来越多地应用于各种非军事性其他方面,如英、法联合研制的“协和”式超音速旅客机,就已经在飞越大西洋的航线上营运了十几年,能以最大巡航速度M2.04飞行。前苏联也研制生产了超音速旅客机,但由于技术问题,只在航线上飞行了一段时间,便从客运市场上退出。美国、前苏联还曾经分别研制出超音速的轰炸机。1997年10月15日,英国设计师研制的超音速汽车,首次实现了陆地行车超过音速的创举。展望未来,超音速飞机将载着人类,以超音的速度,飞向和平的彼岸和幸福的明天。

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