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马赫是什么单位?——揭秘奇妙的“声速单位”

马赫是一个以奥地利物理学家恩斯特·马赫的名字命名的单位,用于衡量物体的速度,尤其是飞机和火箭等高速物体。它的定义与音速有关,是理解空气动力学和高速飞行必不可少的概念。
马赫是什么单位?——揭秘奇妙的“声速单位”

了解马赫单位的意义

  • 马赫数 (Ma):马赫数是一个无量纲的数,表示物体相对于音速的速度。它等于物体的速度除以音速。
  • 音速:音速是指声音在空气中的传播速度,通常在海平面条件下约为每秒 343 米。
  • 超音速:当物体的速度超过音速时,即称为超音速。此时,马赫数大于 1。
  • 亚音速:当物体的速度低于音速时,即称为亚音速。此时,马赫数小于 1。
  • 马赫单位在航空航天中的应用:

  • 马赫数是评估飞机和火箭等高速飞行器性能的重要参数。
  • 超音速飞行能够显著减少飞行时间,提高飞行效率,并带来独特的声学和气动效应。
  • 突破音障是航空航天领域的一个重要里程碑,因为音速是飞行器速度的一个物理限制。
  • 马赫数也用于评估飞机和火箭在高速飞行时的空气动力学特性和阻力。
  • 你不知道的有趣马赫数:

  • 最快的有人驾驶飞机是 X-15,其最高速度达到马赫数 6.7。
  • 最快的无人航天器是太阳神 2 号,其最高速度达到马赫数 24。
  • 人类历史上最快的有人飞行器是阿波罗 10 号指令舱,其最高速度达到马赫数 3.2。
  • 与马赫单位相关的其他概念:

  • 声障:当飞行器速度接近音速时,会遇到空气阻力的突然增加,形成声障。
  • 激波:当物体速度超过音速时,会产生激波,这是一种压力波,以超音速向前传播。
  • 音爆:当超音速飞行器飞过时,会在其后方产生音爆,这是一种巨大的声响。
  • 标签:马赫,马赫数,音速,超音速,声障,激波,音爆,速度,飞机,火箭

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