音爆現象是什么？當飛機速度超過音速 ， 神奇的科學現象發生了
其實音爆在我們生活中也很常見 ， 我們經常在公園或者廣場上看到看到一些老大爺在甩鞭子 ， 并且還伴隨著響亮的聲音 ， 這就是音爆 。 音爆到底是什么呢？當飛機發生音爆后會有什么神奇的現象？年年科普日 ， 歲歲長見識 ， 奇哥今天來科普一下音爆 。
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我們都知道聲波是聲音通過波的形式向外傳播 ， 而我們能聽到聲音是因為聲波進入我們耳朵使鼓膜震動而產生的 。 因為聲波的傳播速度是音速 ， 所以飛機在接近音速時 ， 剛發出的聲波就會開始越來越接近之前發出的聲波 。 當飛機到達音速時 ， 聲波的震動波相對飛機就是靜止的 。 而飛機前面被壓縮用以傳播聲音的聲波就像一堵墻一樣出現在飛機前方 。 這堵墻就是音障 。
而飛機在進一步加速 ， 突破音速的時候 ， 這堵墻相當于是被硬生生撞開了 。 空氣墻和飛機接觸的地方 ， ， 也就是激波面 ， 就好像用錘子敲打磚墻的接觸位置 ， 就會產生巨大的能量 ， 能量又通過空氣傳播出來 ， 被人聽到以后就是一聲巨響 ， 這就是音爆了 。
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而我們人類歷史上第一次音爆現象是通過飛機實現的 。 1947年10月 ， 在美國西部莫哈維沙漠 ， 耶格爾駕駛的X-1型飛機 ， 以每小時1278公里的速度飛行 ， 在空中留下了遺一團云霧并伴隨著一聲巨響 ， 這是人類第一次突破音障 ， 而這個飛行員也被載入史冊 ， 他是第一個將聲音拋在身后的人 。
那音爆的原理是什么呢？
當我們往水中扔一個石頭時 ， 水面就會出現一圈圈的波浪 ， 這是因為水平面被擾動后出現的 ， 而在空氣中被運動的物體擾動也會形成波 。 我們可以將聲波看成一個從中心點發出的很多個同心圓 ， 而每個圓代表著聲波的波浪 。
當中心的發生源靜止不動時 ， 那聲波就會對稱的傳遞下去 。 但是當發生源開始運動并且速度比較快 ， 超過了前面已經發出的聲波圈前面的聲波圈就會被壓扁堆積 ， 每一波會比前一波更快的到達 ， 這種聲波壓縮的結果是聲音頻率的增加 。
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就拿超音速飛機為例 ， 當飛機的飛行速度越快 ， 這些同心圓聲波就越接近 ， 但是只要速度不超過340每秒 ， 同心圓聲波就不會重疊 。 但是當飛機的速度接近音速時 ， 飛機對空氣的壓縮就無法迅速傳播 ， 逐漸在飛機面前壓縮 ， 累積的越來越多 。 當突破音速時 ， 這些能量高度集中 ， 也就是聲波開始重疊 ， 傳到人耳朵里面之后就會讓人感覺到短暫而又強烈的爆炸聲 。 也就是音爆產生的原因 。
那飛機超越音速后 ， 會產生神奇的現象呢？關注奇哥 ， 帶你了解更多知識 。
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當飛機超過音速時不僅可以聽到音爆 ， 我們還能在機尾看到錐形的云霧 ， 看起來就像是一個小裙子 ， 這也叫做音爆云 。 我們都知道水有固、液、氣三種不同的形態 ， 在高空中氣壓小 ， 水一般是以水蒸氣的形式存在 ， 當飛機飛過時空氣被擠壓 ， 壓力就會變大 ， 就會將水蒸氣變成液態 ， 就可以看到很多霧狀或者小水滴出現的畫面 。 所以當飛機加速到超音速時 ， 周圍的空氣被擠壓而讓氣壓升高出現音爆 ， 讓機身周圍的水蒸氣就從看不見的氣態瞬間變成看得見的液態或者固態 ， 形成了蒸汽錐形云 ， 也就是音爆云 。
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