15馬赫大概是多少公里每小時,多少米每秒?
先來了解一下馬赫。馬赫是一種表示速度的量詞,常用來表示飛機、導彈的飛行速度。
馬赫不是一個絕對速度,而是一種比率,飛行器在空氣中的運動速度與該高度遠前方未受擾動的空氣中的音速的比值,1馬赫=1倍音速,表達式為Ma=V/a(Ma為馬赫,V表示飛行速度,a表示音速)。 而聲音的傳播速度並不固定,與介質密度、性質、狀態等因素有關,低溫下聲音的傳播速度相對低些,1馬赫對應的具體速度也就低一些。
以1個標準大氣壓下15℃的條件下的音速為例,1倍音速大約340.3m/s,這樣算來15馬赫即15倍音速,大約是5104.5米每秒,換算成公里即為5100*3600/1000=18376.2km/h。如果介質環境變化的話,15馬赫對應的絕對速度也會發生變化。一般來說高空比低空更容易達到較高的馬赫,因為高空聲音傳播速度快。
那麼馬赫數怎麼理解,有什麼實際意義嗎?馬赫數的命名是為了紀念奧地利物理學家恩斯特·馬赫,馬赫數是討論可壓縮氣體運動的重要的無量綱相似准數。馬赫數是一個無量綱的數,馬赫數越大,介質的壓縮性的影響越顯著。
當飛行器當地馬赫數M達到1時,形成激波,造成所謂「音障」。當地馬赫數M小於1而接近1稱「亞音速」,當地馬赫數M大於1稱「超音速」。馬赫數越大,表明氣體表現出的可壓縮性越大。從空氣動力學的觀點來看,馬赫數比流速能更好地表示流動的特點。
所以,嚴格來講,這道題目本身就是有問題的,不能將馬赫和音速混為一談,也不能簡單的將馬赫數換算為多少米每秒,因為在不同氣壓、不同溫度、不同氣象條件下的音速不同,馬赫數也不同。
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