“马赫”是什么意思?30马赫飞1秒,等于飞了多少米?

在我们的日常生产生活中,测量是一种重复的运动,大,小,快,大,小和长是所需测量的数量,为了表示其数量,就离不开单位,千克,千米,千米/小时等,这类单位使用频率最高,但有些单位我们还不常接触。

例如某些只有在别国才能使用的单元,如英寸,英尺和海里等类别,在涉及时都要经过换算,但也有马赫等单元较少为人所知,那么马赫究竟指的是哪些?

何谓马赫

多数时候我们很难碰到用马赫来形容的镜头,最多只能从影片中听出来,之后估计就能知道这个数字代表了速度,但看了一马赫这种表述仍然无法判断出它究竟值多少。

在实际应用上,马赫与我们通常讲的单位还存在差异,我们讲1米,1小时和1千克,基本是非常直接地表述,不需要深入了解。

但马赫不能算是标准意义的单元,因为马赫的意义实际上就是以数值的形式表现出来,也不是绝对数值而仅仅是相对结果,那这数值怎么获得?

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其原理是以物体运动速度与其升速之比,其结果为一马赫之量度,当然这种比在形式上虽为相对,但所得值却比较稳定,基本近似等于声速即340 m/s.因此在我们讲某物体速度为2马赫时,实际上要进行折算,即680 m/s。

但这里有一点必须引起重视,就是以声速换算,并不能说明最终结果就很精确,这是因为声音速度不像光速,不受介质的影响,当通过各种环境时,或多或少有浮动变化,因此,若要求有很准确的结果,还必须具体情况具体分析,首先求得声速的确切数值,再给出马赫数的正确数值。

但讲到这里,我们何不直接以米每秒等单位为单位,非要拐弯使用马赫这一数量不可?

因为在千米每小时的速度之下,目标物体的运动速度是非常小的,像飞机、航天器等一类的物体。

比如温度、大气密度等等都会对飞行环境造成一定程度的影响,尤其是在常温常压下的情况下,因为它具有很好的代表性,所以大家对于速度的理解往往都是以音速来表示的,而实际上在实际的飞行环境中,由于受到各种因素的影响,此时的飞行状况可能会发生很大的变化。

马赫指的就是物体的速度表达,它表示的是物体运动到某一位置时所需克服的阻力大小,而此时的飞行环境与大气密度以及空气的温度等因素都有着很大关系,这些都会影响到物体的传播速度。

在这种飞行环境下,如果是在常温常压之下,那么我们所得到的声速大概为340米每秒左右,但是随着马赫数的增加,我们的飞机或者是其他的机长都会发现,在这样的情况下,我们的航天器的速度就会变得越来越慢,甚至会达到一个非常小的马赫值,这就是我们所说的当前的飞行状况。

高空的空气密度比地面要低得多,这对于声音来说是非常不利的,但是由于其特殊的传播环境,使得它的声速会随着马赫数的增加而增大,所以说,在低空地区,飞机的马赫数还是比较高的。所以说如果想要让声波能够更快地从空中传向地面的话,就需要将速度提升到足够高的程度。而要达到这个要求,那就是高速飞行的能力。但是如何才能做到呢?然后,我们具体研究了高速飞行器通常有哪些马赫数。

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马赫的速度

先来谈谈大家较为熟悉的航天器——某运载火箭抵达其预定的地球上空位置后,其马赫数可能超过30马赫,例如长征五号的飞行结果当时为33~34马赫,然后乘上这种状态的音速即11570 m/s, 1秒钟能通过1万多m,绝大部分近地面飞行物无法达到。

而对于武器迷们来说,可能会有这样一个疑问:如果你拥有一款可以发射火箭筒的游戏,那么你会选择什么型号的游戏来玩,当然还是选择像我们所见过的游戏一样——比如像我们所见那样的游戏——比如像像我们所见到那样的游戏,比如像我们所看到那样的游戏,比如说像我们所见一样的游戏——例如像我们所见一般的游戏——如像我们所见类似的游戏——如前所述的游戏。

最后,马赫数之所以被称为马赫数,实际上是直接使用其发明者马赫之名,这名物理学家是20世纪具有重要地位的学者,熟悉当时物理学界的学者都知道著名的广义相对论与他的着作密切相关,可以说为这一理论打下了基础。

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马赫的研究思路也很超前,相比于严丝合缝地计算与证明,马赫更加崇尚从相对思维中去观察物质以及物质的生存状态,马赫数实际上也可以体现这一观点,如果不是这样的话,也许我们仍然会使用近地面速度式去表示高空乃至太空的飞行情况,这种方式势必会造成很大的表示误差,这对航天工作而言是很危险的。

有些物理量如马赫等实际上还不少,只不过是我们日常生活中极少使用,更多地存在于繁杂的专业领域中,使我们体会到科学研究的严谨性,更加尊重这一职业。

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