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超声速状态下的声波是怎么传播的


2019-12-22 14:45:36
• 简单起见，金狮贵宾会登录网址讨论在空气中以超音速运动的情形1、在一个密闭的容器内：比如现在有一辆全封闭的火车，火车正在以400m/s运行。小人A与小人B在车内谈话。虽然车速大于空气中的声速（0摄氏度时，334m/s），但是，小人A、B与他们之间的空气是在同一个惯性参考系中的，他们的相对速度为0。因此，声音的传播和静止情况下是一样的。2、在一个开放的容器内：同样是以400m/s运动的火车，假设火车的车皮被拆除了，小人A对小人B讲话。这个时候，空气与小人AB之间有了相对运动，也就意味着，声源的运动状况和声音的传播速度没有关系了，无论声源以什么方式运动，声源产生的声音都是相对于大地以334m/s的速度运动。金狮贵宾会登录网址分情况讨论；A：两人位置与运动方向平行，声音传播方向与运动方向相反这就是一个经典的多普勒效应产生场景。毫无疑问B能够听到A所发出的声音，但是频率会变大，即声音更加刺耳。具体在这个例子里面，f2=(734/334)*f1B：两人位置与运动方向平行，声音传播方向与运动方向相同显然，A的速度比声速快，因此A听不见B所发出的声音。C：两人位置与运动方向垂直，声源为点源因为是点源，所以声音在火车运动方向速度分量小于等于334m/s，小于B的运动速度，因此B听不见A所发出的声音。D：两人位置与运动方向垂直，声源为线阵列A发出的声音在运动方向速度分量为0，所以B听不到A发出的声音。Default：A、B其他的位置关系，参照上述考虑方法即可得到相应的结论。ComplementaryStatement：关于音爆——百度知道里说明，当运动速度大于声速时，会形成音爆（音障）。就金狮贵宾会登录网址所学来说，这个条件是不充分的，运动比声速快时还需要处于加速状态才能形成音爆（比如子弹出膛速度比音速大的多，而做减速运动，因此无音爆现象）。该问题并未给出加速度的状态，因此，以上回答均默认匀速运动。至于在加速运动情况下，产生了音爆，此时的声音传播是怎样的状态，已经超出金狮贵宾会登录网址的能力范围，有兴趣的朋友请自行查阅相关资料进行研究，谢谢。

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