甩出去的鞭子会啪啪作响,这是什么原理呢?这是甩出去的鞭子在文影镜头前的画面,随着鞭子头部明显的空气波动,一声清脆的鞭子声立即响起...
甩出去的鞭子会啪啪作响,这是什么原理呢?
这是甩出去的鞭子在文影镜头前的画面,随着鞭子头部明显的空气波动,一声清脆的鞭子声立即响起。甩出去的鞭子为什么会啪啪的响?它与这种空气波动有关系么?
第一、将一小块小石子投入平静的湖面,随即会产生一圈圈向外扩散的同心波纹,而一个向前行驶的小船则会使这些波纹向一侧挤压,产生三角形的锥面。声音也是如此,当固定的音响发出声音时,它就像水中的波纹一样持续向外传播。但假如是一辆移动的火车,汽笛声响,火车持续向同一个方向移动,此时声源前方的波会聚拢,空气被压缩,导致声音的频率增加。这也是远处的汽车越来越靠近你的时候,声音会变得更。高的原因。而当物体运动的速度足够快时,声波被压缩到极致,会在空气中形成一道无形的屏障,也就是音障或者声障。
第二、此时如果物体达到超音速,在突破音障时,被高度挤压的空气聚集大量能量,集中爆发,会产生强烈的爆炸声,于是就形成了音爆。在空中甩出的鞭子会发出啪啪声的原因也是产生了音爆现象,因为在向前甩鞭子的时候,鞭子中间会呈现弯曲的形态,随着力量的传送,弯曲的地方逐渐向前移动,并且速度不断增加,鞭子周围的空气被集中压缩到头部,最终在超音速的加持下产生音爆,发出声响。在这里,超过声音的速度是关键。那么软软的一根鞭子是怎么产生超音速的呢?根据能量守恒定律物体的总能量是保持不变的,既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只是从一种形式转化成了另一种形式。我们通过它的公式来进行分析,其中M为质量,V是速度。
第三、结合鞭子由粗到细的形状可以知道,随着鞭子动量的移动,它的质量逐渐减小,想对应的就是速度的不断增大,甚至可以说,如果鞭子头部能够做的无限小,那么它的速度就能达到无穷大。除了鞭子,音爆现象还常在超音速飞机上见到,与之伴随的还有一种音爆云,就像给飞机穿上了白纱飞机在以超音速飞行时,会在大气中形成一个间断面,间断面后面的空气由于被极度压缩,其温度、密度和压力等都会急剧飙升,但相应的,飞机尾部就会出现一个低温低压区,在这个区域的空气中,水蒸汽发生冷凝,于是就形成了白色的云雾,并且随着冲击波凝聚成锥形。不过,由于受多种因素的影响,这种神奇的音爆云并不会每次都出现,即使出现了,通常也只能持续几秒钟的时间。
甩鞭子为什么会发出噼啪声?
为什么甩鞭子时,会发出噼啪的响声?放慢1000倍速度才知原因
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