Движение быстрее, чем скорость звука в материале - физиков.нет
Купить гитару в Москве
1 голос
/

Во время моего обучения в этом году одна вещь, которая возникла, заключалась в том, что материалы имеют скорость звука. Эта концепция имеет смысл для меня. Насколько я понимаю, это скорость, с которой сила может распространяться через материал. Мой вопрос заключается в том, что происходит, когда вы превышаете эту скорость, путешествуя по воздуху, скажем, на гиперзвуковом самолете или чем-то подобном. В частности, когда эквивалентная скорость звука в материале, подверженном высоким воздушным скоростям, передается быстрыми воздушными скоростями. Я приложил список материалов здесь , и можно видеть, что многие материалы самолета, подвергающиеся прямому воздействию, вероятно, никогда не достигли бы скорости в атмосфере, поскольку многие находятся на уровне 20. или выше Маха. Моя интуиция говорит что воздух разорвет материал, потому что он не сможет идти в ногу с распространением силы. Однако это кажется неправильным. Каков фактический ответ?

1 Ответ

0 голосов
/

Скорость звука говорит нам, как быстро изменяющаяся сила будет проходить через что-то: материалы с высокой скоростью звука будут быстрее реагировать на внешние силы, чем материалы с низкой скоростью звука.

В корпусе самолета будут возникать различные силы, поскольку он сталкивается с турбулентностью. Поскольку твердые объекты обычно реагируют на силы быстрее, чем воздух, ситуация совершенно противоположна вашей интуиции: они могут распространять силы быстрее.

Тело отталкивается от воздуха из-за своей инерции и жесткости, создавая значительную часть силы, которая может привести к повреждению. Причина, по которой он не разрывается, связана не только с жесткостью и другими свойствами материала (которые косвенно устанавливают скорость звука в материале ), чем со скоростью самого звука. Но твердому телу с низкой скоростью звука будет труднее распределять изменяющиеся силы, чем быстрому телу, и, вероятно, в конечном итоге повреждают его более сфокусированные силы. И жесткие тела имеют высокую скорость звука.

Добро пожаловать на сайт физиков.нет, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...