1 马赫:速度的度量
1 马赫:速度的度量
简介
马赫是速度的单位,表示物体相对于周围空气的速度。它以奥地利物理学家和哲学家恩斯特·马赫的名字命名,他是声速领域的先驱。
定义
1 马赫定义为海平面标准大气条件下声速。在标准大气条件下,声速约为 343 米/秒(1,235 公里/小时)。
公式
1 马赫可以用以下公式计算:
```
M = v / c
```
其中:
M 为马赫数
v 为物体的速度(米/秒)
c 为声速(米/秒)
例子
下表显示了不同速度对应的马赫数:
速度 (米/秒) 马赫数
------
343 1
686 2
1,029 3
1,372 4
1,715 5
1 马赫是多少速度?
{660a7778a2cbf}海平面标准大气条件下 343 米/秒的声速,我们可以将 1 马赫换算成以下速度:
1 马赫 = 343 米/秒
1 马赫 = 1,235 公里/小时
1 马赫 = 767 英里/小时
1 马赫 = 1.013 倍音速
常见误区
以下是一些关于马赫的常见误区:
1 马赫等于音速:这是不正确的。1 马赫表示相对于周围空气的速度,而不是绝对音速。
马赫数是固定值:这也不是正确的。马赫数会根据大气条件的变化而变化。
马赫数可以为负:这也不正确。马赫数只能为正值,因为它表示相对于周围空气的速度。
应用
马赫数在航空和航天领域具有重要应用,例如:
飞机速度计:飞机的速度计通常以马赫数表示。
航天器速度:航天器的速度也以马赫数表示,特别是在进入和离开大气层时。
超音速研究:马赫数用于研究和理解超音速流和航天器设计。
总结
马赫是速度的单位,表示物体相对于周围空气的速度。1 马赫等于海平面标准大气条件下声速,约为 343 米/秒或 1,235 公里/小时。马赫数在航空和航天领域具有重要应用,用于表示飞机和航天器的速度以及进行超音速研究。
1 马赫:超音速速度的衡量标准
1. 定义
马赫数 (Ma) 是描述物体速度与当地音速之比的无量纲量。1 马赫表示物体相对于当地音速的速度。音速的变化取决于温度、因此,根据音速的定义,1 马赫在不同的海拔高度下会有不同的速度。
2. 历史起源
马赫数以奥地利物理学家兼哲学家恩斯特·马赫 (Ernst Mach) 的名字命名,他因其在声速和超音速领域的研究而闻名。19 世纪末,马赫提出了使用当地音速作为衡量速度的基准。
3. 1 马赫是多少速度?
1 马赫的速度取决于海拔高度和温度。在国际标准大气 (ISA) 中,海平面上的音速为 1,235 公里/小时 (768 英里/小时)。因此,在海平面,1 马赫等于 1,235 公里/小时或 768 英里/小时。
4. 超音速和亚音速
低于 1 马赫的速度称为亚音速,高于 1 马赫的速度称为超音速。超音速速度会导致冲击波的形成,这是一种压力波,当物体以超过音速的速度移动时会在其前方形成。
5. 特定海拔高度下的 1 马赫速度
海拔高度升高时,空气密度降低,导致音速降低。因此,在更高海拔高度下,1 马赫的速度也会降低。例如:
- 在 11,000 米 (36,000 英尺) 高度,1 马赫等于 1,115 公里/小时 (693 英里/小时)。
- 在 20,000 米 (65,000 英尺) 高度,1 马赫等于 1,062 公里/小时 (660 英里/小时)。
6. 超音速飞行和航空
超音速飞行需要专门设计的飞机,能够承受冲击波和高温。协和式客机是第一架投入商业使用的超音速客机,最高时速可达 2.04 马赫 (2,179 公里/小时,1,354 英里/小时)。
7. 其他应用
马赫数除了在航空中应用外,还用于其他领域,例如:
- 流体力学:研究流体动力学,包括超音速流动。
- 火箭科学:描述火箭的速度与逃逸速度之比,即从行星重力场中逃逸所需的速度。
8. 结论
马赫数是一种有用的工具,用于描述物体相对于当地音速的速度。在不同的海拔高度和温度下,1 马赫的速度会有所不同。超音速飞行和航空需要对冲击波和高温有深入的了解。马赫数也在流体力学和火箭科学中得到应用。
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