Как высота влияет на скорость звука?

Вопросы / ответыКак высота влияет на скорость звука?
0 +1 -1
flyman Админ. спросил 1 месяц назад

Я читал однажды, что скорость звука уменьшается с увеличением высоты. Интересно, правда ли это, и если да, то волны давления, сделанные на большой высоте, меньше, чем на низкой высоте из-за разницы в давлении воздуха? И, наконец, означает ли это, что более низкие скорости на больших высотах будут подвержены проблемам, с которыми сталкиваются при приближении к скорости Маха?

flyman Админ. ответил 1 месяц назад

См. график из статьи Википедии

1 ответ
0 +1 -1
flyman Админ. ответил 1 месяц назад

Я читал однажды, что скорость Маха уменьшается с увеличением высоты.

Скорость звука зависит исключительно от температуры .

M = γ R T

M=γRT

где γ

γ

соотношение удельных температур, Р

R

является ли молярный газ постоянным и T

T

это темпратура в Кельвине. Для атмосферы Земли при 15° C,

M=1.4×287×288.15=340m/s

M=1.4×287×288.15=340m/s

Температура уменьшается с высотой? Ну, не всегда, как видно по международному стандарту атмосферы:

АБИ
(источник: cam.ac.uk)

….являются ли волны давления, сделанные на большой высоте меньше, чем те, на которых низкая высота из-за разницы в давлении воздуха?

На это нет простого ответа. Вот мнение НАСА:

Высота определяет расстояние распространения ударных волн до достижения земля, и это оказывает наиболее существенное влияние на интенсивность. Как конус удара получает шире, и он двигает наружу и вниз, свое прочность уменьшена. Как правило, чем выше самолет, тем больше расстояние ударная волна должна путешествовать, уменьшая интенсивность звуковой удар. Из всех факторов, влияющих на звуковые стрелы, высота является наиболее эффективным методом снижения звуковой стрелы интенсивность.

flyman Админ. ответил 1 месяц назад

Я немного отредактировал вопрос, чтобы сделать его более кратким, надеюсь, это немного упростит ответ… Кроме того, я немного удивлен, плотность воздуха действительно не имеет ничего общего со скоростью звука?

flyman Админ. ответил 1 месяц назад

@JayCarr да, даже НАСА так говорит:) grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/Images/sound.gif

flyman Админ. ответил 1 месяц назад

@JayCarr только если вы используете уравнение газа для замены температуры плотностью и давлением: P

flyman Админ. ответил 1 месяц назад

@JanHudec я бы не сказал Сложно, p=ρRT

p=ρRT

является одним из примитивных уравнений, которые мы используем для моделирования атмосферы.

flyman Админ. ответил 1 месяц назад

А влажность? @MikeFoxtrot если скорость звука зависит также от типа среды, не будет ли различное количество влажности другой средой?