风速能比声速更快吗?逆风说话,声音传播距离更短吗?
这个问题提的很好,其具有普遍的意义。我们可以将风速与声速的关系,扩展至宇宙膨胀的速度和光速、水流速度与水波的速度、人群行走的速度与流言传播的速度等不同的对应速度。
它们的本质都是整体的运动速度与内部传播的速度之比。两者是不同的概念,因而它们受到的影响与限制?是不同的。
所以,两者的比值是可变的,它们并没有什么必然的联系。只有当我们混淆了整体与局部的关系时,才会误认为上述两类速度是相互牵连的。
比如,我们曾经理所当然地认为,宇宙的膨胀速度为光速。那是因为,我们把宇宙视同为普通的物质。因而,其大的速度就是光速。
然而,实际上,宇宙的膨胀与否以及其膨胀速度的快慢,取决于宇宙内外部空间能量密度(压强)的比值。这一比值会随着外部世界的变化以及宇宙体积的大小而发生改变。
至于光速则仅取决于宇宙内部量子空间的密度和量子质量与半径的大小,后者是由量纲为角动量的普朗克常数h所确定的。
光速是光子维持其相对于空间势能的速度。由于作为激发量子的光子,只有很小的质量,因而其能量的变化主要是其势能的增减。所以,光速具有近似的不变性。
同理,由于空气的温差,导致了不同区域的空气具有不同的能量密度,从而形成了不平衡的空气分布,由此形成了在天气预报中常用的气压分布图。
于是,根据熵增原则,空气需要恢复原有的平衡;于是,能量密度高的气体分子会向能量密度低的区域运动。这就是风的形成原理。
由此可见,不同区域的空气,它们的温度差决定了风力的大小以及风速的快慢。而空气的温度差主要是与太阳?的照射程度相关的。
至于声速,一方面取决于声源的速度和声能的大小,而另一方面则是与空气中气体分子的能量密度相关的。
风的本质是气体分子的集体移动,而声的本质是气体分子之间的能量传递。因此,风速与声速并没有必然的关联性。风速既可以大于声速,也可以小于声速。两者的比值要视具体的情况而定,并没有一定之规。
此外,声速是相对于作为物理背景的空气而言的。于是,逆风的声速相对于静止的参照系即相对于不动的外部世界来说,其速度会变小,等于声能被风能部分地抵消了。而声的传播会消耗能量,从而使声音产生衰减。于是,逆风的声音会减少其传播的距离。
总之,自然界的普遍存在形式有两种,其一是离散的粒子构成物理背景,其二是聚集的粒子形成物理对象。当不平衡的状态出现时,上述两者都会发生运动以恢复原有的平衡。只是导致它们不平衡的原因不同,引起两者恢复平衡的变化速率也是不一样的。
风与声的特殊性,仅在于构成物理背景和物理对象的粒子是气体分子。如果换成水分子或量子的话,这类对应的关系就变为水流与水波的关系或宇宙与光子的关系了。
光和声音谁的速度快?
在没有介质的影响下,光的速度快。
一、光速
光速是指光波或电磁波在真空或介质中的传播速度。真空中的光速是目前所发现的自然界物体运动的大速度。
真空光速定义值:c0=299792458m/s
光速计算值:c0=299792.458km/s (一般取300000km/s)也就是每秒30万公里
声音在空气中的速度是每秒340米
二、音速(声音的速度)
音速是介质中微弱压强扰动的传播速度,其大小因媒质的性质和状态而异。空气中的音速在1个标准大气压和15℃的条件下约为340m/秒。
非洲猪瘟为何传播那么快?
在养猪行业里面,非洲猪瘟是让人害怕的了,它在蓝耳病,病毒性腹泻手里也抢夺了国内的生猪疾病的第一把交椅,非洲猪瘟传播速度这么快。因为的经济已经一体化,它能够使非洲猪瘟二十四小时之内传遍全世界,再加上现在城镇化速度加快,很多的野猪像家猪传播就这样相互作用,导致非洲的猪瘟传播的这么快。
一、旅客的携带物我们和一些疫情国的贸易是很频繁的,而且途经了很多个城市,在一些旅客的携带物当中,就会有病毒入境,主要是一些薯制品,但是风险也比较低,但也总会有的。
二、野猪迁移随着非洲猪瘟在俄罗斯不断的定植,中国东北野猪种群密度的增加,就会让非洲的猪瘟通过野猪传进来,在2018年底的时候,在吉林白山林区就发现了一头野猪,就是死于非洲猪瘟的,在此后的一段时间里,中俄边境的黑河林区也发生了野猪的病情。
三、欧洲猪下水这些风险产品的走私,欧洲不消费猪下水,跟我国的价格差异是比较大的,而且从贸易数据库来看的话,在2017年以来,欧洲的疫情,越南,中国香港等地出口的风险产品很多,这些产品当中的一部分,就是通过海上偷运的方式进入到了中国,中国已经在一批走私猪肚中也检查出了病毒。
除此之外,总体的看疫情,我国的非洲猪瘟呈现的是由北向南,由东向西,由城郊向农村扩散这样一个趋势,非洲猪瘟一度的被人认为是直接接触传播的,但是研究表明它的传播途径是很复杂的,通过很多种途径来传播的。声音在气体,液体,固体中传播的速度哪个更快些?
传播速度的顺序是:在固体中传播速度快,其次是在液体中,慢的是在气体中。举例说明如下:1.古代军队来时(骑兵),耳朵贴在在地上挺会听到声音,不贴在地上就听不到.(固大于气)2.人游泳时会听到水的“咕嘟咕嘟”的声音,耳朵在水上实则听不到.(液大于气)3.固大于液的贴近生活例子实在是不好举,但你可以做个实验:准备一个铁盒和一个铁块,铁和里面装满水(主意要装满),然后尽量用相同的力气去敲击.可以听出铁块的声音比装满水的铁盒声音大.(固大于液)。下面再列举一些介质中的数据:声音在不同的介质中的传播速度: 真空 0m/s(也就是不能传播) 空气(15℃) 340m/s 空气(25℃) 346m/s 海水(25℃) 1531m/s 铜(棒) 3750m/s 大理石 3810m/s 铝(棒) 5000m/s 铁(棒) 5200m/s
地震的横波和纵波传播速度多少?
地震波分为纵波、横波、面波等. 纵波传播速度约5~6km/s.在震中区,人们对纵波的感觉是上下颠动. 横波的传播速度约为3~5km/s.在震中区,人们对横波的感觉是有后左右晃动.因横波速度比纵波速度小,故横波跟在纵波后面。
一马赫速度有多快?换算成千米每小时是多少?
问题:一马赫速度有多快?换算成每千米一小时是多少?
说到马赫,不得不说到一位叫恩斯特·马赫的科学达人。恩斯特·马赫是奥地利~捷克物理学家、心理学家、哲学家,所谓马赫数、马赫带应等物理学名词,就是以他的名字命名的。他的研究成果很多,而重要的成就就是研究物体在气体中的高速运动,发现了激波,并拍摄下了激波的清晰照片。
恩斯特·马赫在1887年几篇论文中指出:在空气中,物体运动会发出以声速c传播的球面扰动波,当物体速度大于c时,扰动波的波前会形成以物体为顶点的锥形包络面,锥面物体与物体运动方向所形成的角a与v、c的关系是sina=c/v。
到了1929年,声速比值v/c在空气动力学研究里面日益显现其重要性,德国空气动力学家J.阿克莱特建议用“马赫数”表示这个比值。从此,马赫数成为表征流体运动状态的重要参数。而以“马赫”命名的“马赫锥”、“马赫角”、“马赫波”、“马赫应”等术语,也在空气动力学中广泛得到运用,由此可见恩斯特·马赫在力学方面历史性突出贡献。
所谓马赫数,是指速度与音速的比值。声音传播是一种机械波,在不同介质和温度、压力状态下,其传播速度是不一样的。表现为介质密度越大,温度越高,传播速度越快。因此声音在真空中无法传播,一般在固体中快,液体中其次,气体中慢。
在常温下,声波在空气中的传播速度约340m/s,水中传播速度约1500m/s,铜棒中的传播速度约3750m/s,铁中的传播速度约5200m/s。
马赫数常用于在空气中飞行的物体速度,表达为马赫数M=v/c,这里v代表物体速度,c代表音速。马赫数在不同介质和温度压力下是一个变量,但在飞行物的衡量中,主要采用在一个标准大气压15℃条件下的空气音速,为340m/s,这样1个马赫就是1倍这个条件下的音速,也就是海平面音速为每小时1224km。
在习惯用语中,把马赫数小于1称为亚音速,指比音速慢;马赫数大于1,小于或等于5时,称为超音速;马赫数大于5称为音速。
超音速飞机的诞生和难点。运载火箭和飞船,是以宇宙速度来衡量的,少需要第一宇宙速度,也就是7.9km/s的速度,才能够与地球引力抗衡,这个速度为23.24马赫,这已经不属于空气动力学范畴,我们不讨论。
在上世纪40年代前,人类航空速度还较慢,没有超音速飞机。早的超音速飞机在1947年出现,这一年的10月14日,美国空军上尉查理斯.耶格尔驾驶一架X-1试验机,在12800米高空,飞行速度达到1278km/h,达到M=1.1015(在高空温度压力条件下的马赫数),超过了音速,从而开启了超音速飞行的时代。
超音速飞键的技术是发动机和突破音障的问题。在初始的实验中,人们发现当飞行速度接近音速时,周围流动空气状态会发生激波和一些奇怪应,导致飞机机身抖动,甚至导致飞机失控或空中解体,事实上也有不少飞机因此失事,人们把这种应叫音障。
后来人们通过改进发动机和机翼外形,延缓和降低了音障导致的影响。1953年,美国海军试飞员道格拉斯驾驶一架昵称“空中火箭”的558-II型试验机,实现了2马赫速度飞行,由此说明只要突破M=1的速度,就不会再有音障存在,由此飞机的速度越来越快,但迄今为止,超音速主要为战机。
民航飞机也曾经有过超音速飞机,就是前苏联的图144超音速客机和英法联合研制的协和式超音速客机,但由于、噪音、制造技术等原因,运行没多久都停飞了。
现在的超音速飞机都是战机,我们平常偶尔会听到“轰”的一声巨响,震得门窗瑟瑟抖动,一些人总以为哪里在开山放炮,其实不是,这就是战斗机训练中突破音障时产生的震波。
如今人类制造的超音速飞机有多快?这里不说航天飞行器,只说飞机。
飞行快的飞机记录依然由美国X-15保持,这架装备两台火箭发动机的试验飞机,在1967年10月由美国飞行员威廉·J·奈特少校驾驶飞到10.8万米高空,飞行速度达到6.72马赫,至今没有任何飞机能够突破。
但这架飞机毕竟只是试验机,虽然为美国航空航天取得了很多宝贵的数据,但毕竟依靠火箭发动机达到这个速度,严格意义上算不上常规飞机。
那么曾经正式服役过和依然在服役的战机有哪些速度快的呢?简单列举如下几款:
美国SR-71侦察机,这款已经于1998退役的侦察机,速度可达3.35马赫,保持着从未被击落过的记录;前苏联/俄罗斯系列战机米格-25战机,时速可达3.2马赫;美国YF-12战机,速度可达3马赫;米格-31战机,速度可达2.8马赫;美国F-15E战机和我国的J20战机,速度可达2.5马赫;苏-27战机,速度可达2.35马赫;美国F-22战机,速度可达2.25马赫。
当然,飞机的性能并不单单以速度来衡量,而且以上数据也不一定完全和,仅供参考,或有遗漏和错误,欢迎大家在评论区补充纠正。
在地球上飞行距离远速度快的是洲际导弹。目前全世界只有五个能够制造或主要拥有洲际导弹,即美国、俄罗斯、中国、法国、英国。按照速度排名前三的有,美国民兵3快,末端速度可以达到27马赫;我国的东风-41末端速度可以达到22马赫;俄罗斯的白杨-M可以达到22马赫。
洲际弹道导弹除了速度,发射射程和打击精度都决定了导弹的性能。洲际导弹采用的是火箭发动机,更类似航天飞行器,这里就不多扯了。
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电磁波的传播速度是多少?
电磁波传播的速度大约是30万公里/秒。
扩展资料
电磁波是由同向且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波,是以波动的形式传播的电磁场,具有波粒二象性。由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动,其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面。电磁波在真空中速率固定,速度为光速。见麦克斯韦方程组。
电磁波伴随的电场方向,磁场方向,传播方向三者互相垂直,因此电磁波是横波。当其能阶跃迁过辐射临界点,便以光的形式向外辐射,此阶段波体为光子,太阳光是电磁波的一种可见的辐射形态,电磁波不依靠介质传播,在真空中的传播速度等同于光速。
电磁辐射量与温度有关,通常高于零度的物质或粒子都有电磁辐射,温度越高辐射量越大,但大多不能被肉眼观察到。
地震的传播速度是多少?
地震波分两种,纵波和横波。纵波是推进波,地壳中传播速度是5.6-7千米/秒,先到达震中,又称P波,它能让地面发生上下振动,破坏性较弱。横波是剪切波,在地壳中的传播速度为3.2-4.0千米/秒,第二个到达震中,又称S波,它能让地面发生前后,左右抖动,破坏性较强。
宇宙中除了光速,第二快速度是什么?
其实这个问题本身就有问题,除了光速,第二块的是什么?意思是光速是快么?答案肯定不是的。光速只对信息、能量有限定。但不约束空间的,也就是说,空间有可能比光速还要快,有木有发生过呢?当然有的,比如大暴胀里面中就指出,宇宙大爆炸的那一刻,空间瞬间膨胀了2∧100倍,这是远远超过光速的。
而目前我们测算到的宇宙膨胀速度也接近于光速,并且它是在加速膨胀的,也就说,膨胀速度会越来越快,超过光速指日可待。基于这里原因,可能光速自己都排不进前二。
如果,我们就假设就考虑被光速约束的信息和能量,那第二快的是什么?
这就要看你如何第二快了,这可以理解成数学问题,只要把光速小一小丢丢,那就是第二快,这就好比我们知道零度是零下273.15摄氏度,那第二低的是啥?肯定还是273.149999999999999999999999999~~~~~,无限接近于273.15度。所以答案也就是无限接近于光速。这就和人类实验室在尝试做的事情是一样的,我们正在无限逼近零度,也在无限逼近于把粒子加速到光速。