6 7 маха

Содержание

Число Маха

У этого термина существуют и другие значения, см. Мах. Самолёт FA-18 Hornet , движущийся с околозвуковой скоростью. Наблюдается эффект Прандтля — Глоерта

Число́ Ма́ха ( M {\displaystyle {\mathsf {M}}} ) — в механике сплошных сред — один из критериев подобия в механике жидкости и газа. Представляет собой отношение скорости течения в данной точке газового потока к местной скорости распространения звука в движущейся среде — назван по имени немецкого учёного Эрнста Маха (нем. E. Mach).

Историческая справка

Название число Маха и обозначение М предложил в 1929 году Якоб Аккерет. Ранее в литературе встречалось название число Берстоу (Bairstow, обозначение B a {\displaystyle {\mathsf {Ba}}} ), а в советской послевоенной научной литературе и, в частности, в советских учебниках 1950-х годов — название число Маиевского (число Маха — Маиевского) по имени основателя русской научной школы баллистики, пользовавшегося этой величиной, вместе с этим обозначение M {\displaystyle {\mathsf {M}}} употребляется без специального названия.

Число Маха в газовой динамике

Число Маха

M = v a , {\displaystyle {\mathsf {M}}={\frac {v}{a}},}

где v {\displaystyle v} — скорость потока, а a {\displaystyle a} — местная скорость звука,

является мерой влияния сжимаемости среды в потоке данной скорости на его поведение: из уравнения состояния идеального газа следует, что относительное изменение плотности (при постоянной температуре) пропорционально изменению давления:

d ρ ρ ∼ d p p , {\displaystyle {\frac {d\rho }{\rho }}\sim {\frac {dp}{p}},}

из закона Бернулли разность давлений в потоке d p ∼ ρ v 2 {\displaystyle dp\sim \rho v^{2}} , то есть относительное изменение плотности:

d ρ ρ ∼ d p p ∼ ρ v 2 p . {\displaystyle {\frac {d\rho }{\rho }}\sim {\frac {dp}{p}}\sim {\frac {\rho v^{2}}{p}}.}

Поскольку скорость звука a ∼ p / ρ {\displaystyle a\sim {\sqrt {p/\rho }}} , то относительное изменение плотности в газовом потоке пропорционально квадрату числа Маха:

d ρ ρ ∼ v 2 a 2 = M 2 . {\displaystyle {\frac {d\rho }{\rho }}\sim {\frac {v^{2}}{a^{2}}}={\mathsf {M}}^{2}.}

Наряду с числом Маха используются и другие характеристики безразмерной скорости течения газа:

коэффициент скорости

λ = v v K = γ + 1 2 M ( 1 + γ − 1 2 M 2 ) − 1 / 2 {\displaystyle \lambda ={\frac {v}{v_{K}}}={\sqrt {\frac {\gamma +1}{2}}}{\mathsf {M}}\left(1+{\frac {\gamma -1}{2}}{\mathsf {M}}^{2}\right)^{-1/2}}

и безразмерная скорость

Λ = v v max = γ − 1 2 M ( 1 + γ − 1 2 M 2 ) − 1 / 2 , {\displaystyle \Lambda ={\frac {v}{v_{\max }}}={\sqrt {\frac {\gamma -1}{2}}}{\mathsf {M}}\left(1+{\frac {\gamma -1}{2}}{\mathsf {M}}^{2}\right)^{-1/2},}

где v K {\displaystyle v_{K}} — критическая скорость,

v max {\displaystyle v_{\max }} — максимальная скорость в газе, γ = c p c v {\displaystyle \gamma ={\frac {c_{p}}{c_{v}}}} — показатель адиабаты газа, равный отношению удельных теплоёмкостей газа при постоянных давлении и объёме соответственно.

Важность значения числа Маха

Важное значение числа Маха объясняется тем, что оно определяет, превышает ли скорость течения газовой среды (или движения в газе тела) скорость звука или нет. Сверхзвуковые и дозвуковые режимы движения имеют принципиальные различия; для авиации это различие выражается в том, что при сверхзвуковых режимах возникают узкие слои быстрого значительного изменения параметров течения (ударные волны), приводящие к росту сопротивления тел при движении, концентрации тепловых потоков у их поверхности и возможности прогорания корпуса тел и тому подобное.

Предельно упрощённое объяснение числа Маха

Для понимания числа Маха неспециалистами очень упрощённо можно сказать, что численное выражение числа Маха зависит, прежде всего, от высоты полёта (чем больше высота, тем ниже скорость звука и выше число Маха). Число Маха — это истинная скорость в потоке вещества (то есть скорость, с которой воздух обтекает, например, самолёт), делённая на скорость звука в этом веществе в этих условиях. У земли скорость, при которой число Маха будет равно 1, будет равна приблизительно 340 м/с (скорость, с использованием которой люди оценивают расстояние до приближающейся грозы, измеряя время от вспышки молнии до дошедших раскатов грома) или 1224 км/ч. На высоте 11 км из-за падения температуры скорость звука ниже — около 295 м/с или 1062 км/ч.

Такое объяснение не может использоваться для каких бы то ни было математических расчётов скорости или иных математических операций по аэродинамике.

Примечания

  1. 1 2 Чёрный Г. Г. Газовая динамика. — М.: Наука, 1988. — С. 53. — 424 с. — ISBN 5–02–013814–2.
  2. Карман Т. Аэродинамика. Избранные темы в их историческом развитии / Под ред. А. В. Борисова. — М. — Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001. — С. 111. — 208 с. — ISBN 5–93972–094–3.
  3. Гудымчук В. Подобие тепловое // Гл. ред. П. Н. Беликов Физический словарь. — М.: ОНТИ НКТП СССР, 1938. — Т. 4. — С. (столбцы) 228–229.
  4. Мхитарян А. М. Аэродинамика. — М., 1970. — С. 25. — 446 с. Переиздание: . — М.: Эколит, 2012. — ISBN 978–5–4365–0050–8.
  5. Аржанников Н. С., Мальцев В. Н. Аэродинамика. — М., 1956. — С. 314. — 484 с. Переиздание: . — М.: Эколит, 2011. — ISBN 978–5–4365–0030–0.

Литература

  • Число Маха // Физическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия, 1988.
  • ГОСТ 25431-82 Таблица динамических давлений и температур торможения воздуха в зависимости от числа Маха

Ссылки

Понятия

Критерии подобия

Число Альфвена (Al) · Число Архимеда (Ar) · Число Атвуда (A) · Число Багнольда (Ba) · Число Берстоу (Be) · Число Био (Bi) · Число Больцмана (Bo) · Число Бонда/Этвёша (Bo, Bd или Eo) · Число Бринкмана (Br) · Число Булыгина (Bu) · Число Вайсенберга (Wi или We) · Число Вебера (We) · Число Галилея (Ga) · Число Гартмана (Ha) · Число Гей-Люссака (Gc или GaL) · Число гомохронности (Ho) · Число Грасгофа (Gr) · Число Гретца (Gz) · Число Гуше (Go) · Число Дамкёлера (Da) · Число Деборы (De) · Число Дерягина (Dg или De) · Число Дина (Dn или D) · Число Каулинга (Co) · Число капиллярности (Cp или Ca) · Число Кармана (Ka) · Число Келегана — Карпентера (KC) · Число Кибеля (Ki) · Число Кирпичёва (Ki) · Число Клаузиуса (Cl) · Число Кнудсена (Kn) · Число Коссовича (Ko) · Число Коши (Ca) · Число Лапласа (La) · Число Лундквиста (Lu или S) · Число Лыкова (Lk или Lu) · Число Льюиса (Le) · Число Лященко (Ly) · Число Марангони (Mg) · Число Маха (M) · Число Мортона (Mo) · Число Нуссельта (Nu) · Число Ньютона (Ne или Nt) · Число Онезорге (Oh) · Число Пекле (Pe) · Число Поснова (Pn) · Число Прандтля (Pr) · Магнитное число Прандтля (Prm) · Турбулентное число Прандтля (Prt) · Число Пуазёйля (Po) · Число Рейнольдса (Re) · Акустическое число Рейнольдса (Rea) · Магнитное число Рейнольдса (Rem) · Число Ричардсона (Ri) · Число Россби (Ro) · Число Роуза (Rs) · Число Рошко (Rk или Ro) · Число Руарка (Ru) · Число Рэлея (Ra) · Число Соре (Sr) · Число Стэнтона (St) · Число Стокса (Sk или Stk) · Число Струхаля (S, Sh или St) · Число Стюарта (St или N) · Число Суратмана (Su) · Число Тейлора (Ta) · Число Уомерсли (Wo или α) · Число Фёдорова (в гидродинамике · в теории сушки) (Fe) · Число Фруда (Fr) · Число Фурье (Fo) · Число Хагена (Hg) · Число Чандрасекара (Ch или Q) · Число Шмидта (Sc) · Число Шервуда (Sh) · Число Эйлера (Eu) · Число Эккерта (Ec или E) · Число Экмана (Ek) · Число Элсассера (El или Λ) · Число Эриксена (Er) · Число Якоба (Ja)

Другие безразмерные
величины

Число Аббе · Квантовые числа ·

Чему равна скорость в 1 Мах — сколько это километров в секунду (час), что такое число Маха и возможна ли скорость в 27 Махов

12 сентября 2019

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Понятие скорости известно нам ещё со школьной скамьи. Если говорить о её физической сущности, то это – расстояние, пройденное движущимся телом (материальной точкой) за определённый промежуток времени.

В качестве расстояния выступают как системные, так и внесистемные единицы (метры, мили, дюймы, углы и др.), время же определяется в секундах или часах. Таким образом, скорость можно выразить многообразием величин, таких как метр в секунду (м/сек), километр в час (км/час), радиан в секунду (1/сек) и т.д.

Несмотря на то, что вышеупомянутые обозначения скорости без труда конвертируются одно в другое, существует ряд областей, где удобно (или исторически принято) измерять скорость в специфических единицах.

Например, моряки предпочитают «узел» (морская миля в час). В астрономии пользуются лучевой (радиальной) скоростью, в космонавтике – космическими скоростями (там их три).

В авиации же, где приходится иметь дело со сверхзвуковыми скоростями, точкой отсчёта, как правило, служит скорость распространения звуковых волн в газообразной среде (проще – скорость звука в воздухе).

Это обусловило появление такой единицы измерения, как «число Маха» (в честь австрийского физика-экспериментатора в области аэродинамики Эрнста Маха). Зачем это нужно, поговорим ниже (а попутно отметим, что к фразе «дал(а) маху» этот учёный отношения не имеет).

Особенности скорости звука

Отличительной чертой скорости звука является то, что она изменяется в зависимости от характера окружающей среды.

В частности, в чугуне скорость звука приблизительно равна 5000 м/сек, в пресной воде – 1450 м/сек, в воздухе – 331 м/сек (1200 км/час). Определение «приблизительно» выбрано неслучайно, поскольку на быстроту прохождения звуковых колебаний влияют и другие факторы.

Для интересующей нас воздушной среды факторами, влияющими на скорость звука, являются:

  1. температура (Т);
  2. давление (Р);
  3. плотность (p);
  4. влажность (f).

Перечисленные показатели тесно взаимосвязаны между собой (так, плотность является функцией от температуры, давления и влажности), а также с высотой над уровнем моря. Влияют они и на скорость звука.

Наглядно эта взаимосвязь показана в нижеприведённой таблице (по данным ИКАО).

Высота, м 0 500 1000 5000 10000 20000
Давление, кПа 101,3 95,5 89,9 54,0 26,4 5,5
Плотность, кг/м3 1,22 1,17 1,11 0,74 0,41 0,09
Температура, 0С 15 12 8 -18 -50 -56
Скорость звука, м/сек 340,3 338,4 336,4 320,5 299,5 295,0

Главное тут то, что скорость звука существенно меняется в зависимости от высоты.

1 Мах — это сколько километров в секунду

Непостоянство скорости звука (в отличие от скорости света) явилось одной из причин того, что в аэродинамике стали пользоваться параметром, получившим название «Мах».

Мах характеризует движение летательного аппарата (ЛА) в воздушном потоке, иными словами, показывает соотношение между скоростью звука в воздушной среде, обтекающей ЛА, и скоростью самого ЛА. То есть является безразмерной единицей.

1 Мах на приборной доске кабины пилота означает, что самолёт движется со скоростью звука на конкретной высоте.

Если самолет превысит скорость распространения звука на этой высоте в два раза, то на приборной панели будет красоваться 2 Мах (2 М). Общая формула расчета выглядит так:

В литературе встречается и упрощенный подход, где число Маха переводится в линейную скорость (километры в час или в секунду). В качестве эталонной единицы 1 Мах принимается равным 1 198,8 км/час или 333 м/сек, что эквивалентно скорости звука при нормальном атмосферном давлении (101,3 кПа) и нулевой температуре и влажности у поверхности Земли.

Но, как отмечено выше, атмосферные условия меняются с набором высоты, поэтому такой подход не считается корректным и не используется в математических расчётах по аэродинамике.

Когда высоко в небе мы видим реактивный самолёт, оставляющий за собой белый газовый шлейф, а в какой-то момент слышим характерный хлопок, это значит, что самолёт преодолел звуковой барьер, то есть превысил значение 1 Мах (Мах˃1).

В справочной литературе указано, что максимальная скорость истребителя МиГ-29 составляет 2,3 Маха или 2450 км/час. Получается, что в данном случае 1 Мах = 1065 км/час (295,8 м/сек). Сравнив это значение с табличными данными (см. выше), увидим, что оно соответствует высоте порядка 18 000 м, что на самом деле и является практическим потолком МиГ-29.

Подытожим. Отвечая на вопрос «какова скорость 1 маха в километрах в час» мы должны, уточнить о какой высоте полета идет речь. Посмотреть на приведенную выше таблицу и взять наиболее близкое к нужной высоте значение скорости звука и умножить его на единицу (1 Мах) или на 27, как в случае со скоростью Авангарда (об этом читайте ниже).

27 Махов — это мечта или реальность

  1. Скорость от 1 до 5 Махов считается сверхзвуковой
  2. Более 5 Махов – гиперзвуковой
  3. 23 Маха – это уже первая космическая скорость

А вот о скорости в 27 Махов заговорили в конце 2018 года, когда гиперзвуковая ракета боевого назначения «Авангард» преодолела этот рубеж на пусковых испытаниях, что сделало её недосягаемой для средств противовоздушной обороны противника.

Если принять упрощённый подход, о котором говорилось выше, то 27 Махов – это порядка 9 000 м/сек или 32 400 км/час. Но это у поверхности Земли. На высоте в 10 км это будет уже порядка 8 000 м/сек (27 х 299,5) или 28 800 км/час. В любом случае трудно себе представить, что материальное тело может летать с такой скоростью.

Хотя, что я говорю? Посадочные модули космических кораблей (и сами корабли — наш Буран или американские шаттлы) входят в атмосферу земли и на бОльших скоростях. Например, если американцы действительно были на луне, то входить в атмосферу земли при возвращении они должны были на скорости 40 Махов!

Поэтому 27 Махов — это реальность, доступная человечеству еще в шестидесятые года прошлого столетия (глупости про то, что нет материалов способных защитить от неизбежного при этом перегрева, я отнесу на необразованность).

Так в чем же инновация Авангардов? В том, что они могут достаточно долго лететь на этой скорости (планировать) и при этом маневрировать и по высоте, и по углу.

Сбить летящую на бешенной скорости, но по заданной траектории цель не сложно (простая математика). Другое дело сбить цель, которая на такой скорости хаотично (непредсказуемо) маневрирует. Для этого противоракета должна двигаться еще быстрее, а вот это уже невозможно (вверх лететь, это вам не вниз падая планировать).

В то же время следует отметить, что ракетный двигатель не в состоянии обеспечить длительный установившийся полёт на такой скорости. Эту задачу учёные и конструкторы пытаются решить с помощью гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ГПВРД), способного работать непрерывно в течение десятков минут.

Так что исследования по созданию полноценного гиперзвукового ЛА продолжаются как в России, так и за рубежом. Видимо, у нас они уже дали результат либо было найдено альтернативное решение.

Почему еще можно быть уверенным, что Авангард действительно соответствует заявленным МО характеристикам?

Посудите сами. Удар был нанесен по цели на камчатском полигоне, который отстоит всего на сотню миль от американских радаров, и которые без проблем могут отследить чуть ли не всю важнейшую стадию полета инновационной ракеты. Для чего это сделали? Можно было ведь и другие полигоны использовать?

Нужно было дать возможность противнику убедиться в заявленных характеристиках. Они убедились и это очень важно (остужает горячие головы). Теперь уже пусть они ломают голову, как это возможно и на каких физических принципах основано.

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru

* Нажимая на кнопку «Подписаться» Вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности.

Подборки по теме

  • Вопросы и ответы
  • Использую для заработка
  • Полезные онлайн-сервисы
  • Описание полезных программ

Использую для заработка

  • ВоркЗилла — удаленная работа для всех
  • МираЛинкс — платят за размещение статей
  • ГоГетЛинкс — монетизация сайтов
  • Анкетка — платят за прохождение тестов
  • Etxt — платят за написание текстов
  • Кьюкоммент — биржа комментариев
  • Поиск лучшего курса обмена
  • 60сек — выгодный обмен криптовалют
  • Толока — заработок для всех в Яндексе
  • Бинанс — надёжная биржа криптовалют
  • ВкТаргет — заработок в соцсетях (ВК, ОК, FB и др.)

Рубрика: Отвечаю на частые вопросы

МиГ-41 должен развивать скорость до 4,3 Маха, или 1632м/с

Активные темы

  • Казаки избили администратора паблика за цитаты из «Незнайки на Л… (62)

    Гирокомп Инкубатор 10:02

  • В преддверии нового года Роскачество проверило российские игрист… (11)

    zaratustr Инкубатор 10:02

  • «Взлетит не взлетит». Создание мема о самолете и транс… (405)

    artemidy Тексты 10:02

  • В Якутии зоозащитники готовы заказать ловца бездомных собак. (9)

    Corncob Инкубатор 10:02

  • Американец похудел на 150 килограммов и выложил наглядное фото (11)

    Шип Инкубатор 10:02

  • Нашли семью Евгения Манюрова, устроившего стрельбу возле здания … (155)

    combatunit События 10:02

  • Мышеловка сработала немного не так, как планировалось (11)

    Odinnalune Инкубатор 10:01

  • ВСЕМ ПОЗИТИВНОЙ ПЯТНИЦЫ (0)

    GIRNOHRUK Инкубатор 10:01

  • Как разжать челюсти бойцовской собаке, питбулю, стаффу в драке? (127)

    ZooooMzooooM Видео 10:01

  • Сколько зарабатывают ведущие 1 канала (173)

    tschitscha Тексты 10:01

  • Сотрудники ФСБ по Ростовской области задержали Марию Давыдову (0)

    Ventil98 Инкубатор 10:01

  • Василий Орлов: если бы мы принимали решение об игорной зоне, я б… (6)

    vladghost Инкубатор 10:01

  • Вопрос без ответа (105)

    Хороняка Видео 10:01

  • Виски без колы (33)

    Nutaweb Инкубатор 10:01

  • Как менялись танцы с пятидесятых (36)

    GaS10 Видео 10:01

>Конвертер величин

Подробнее о скорости

Художественное изображение летящей пули

Общие сведения

Поезд в движении. Железнодорожный вокзал в Симферополе, Крым, Россия.

Скорость — мера измерения пройденного расстояния за определенное время. Скорость может быть скалярной величиной и векторной — при этом учитывается направление движения. Скорость движения по прямой линии называется линейной, а по окружности — угловой.

Измерение скорости

Среднюю скорость v находят, поделив общее пройденное расстояние ∆x на общее время ∆t: v = ∆x/∆t.

В системе СИ скорость измеряют в метрах в секунду. Широко используются также километры в час в метрической системе и мили в час в США и Великобритании. Когда кроме величины указано и направление, например 10 метров в секунду на север, то речь идет о векторной скорости.

Скорость движущихся с ускорением тел можно найти с помощью формул:

  • Тело, движущееся с постоянным ускорением a, с начальной скоростью u в течении периода ∆t, имеет конечную скорость v = u + a×∆t.
  • Тело, движущееся с постоянным ускорением a, с начальной скоростью u и конечной скоростью v, имеет среднюю скорость ∆v = (u + v)/2.

Средние скорости

Скорость света и звука

Согласно теории относительности, скорость света в вакууме — самая большая скорость, с которой может передвигаться энергия и информация. Она обозначается константой c и равна c = 299 792 458 метров в секунду. Материя не может двигаться со скоростью света, потому что для этого понадобится бесконечное количество энергии, что невозможно.

Скорость звука обычно измеряется в упругой среде, и равна 343,2 метра в секунду в сухом воздухе при температуре 20 °C. Скорость звука самая низкая в газах, а самая высокая — в твердых телах. Она зависит от плотности, упругости, и модуля сдвига вещества (который показывает степень деформации вещества при сдвиговой нагрузке). Число Маха M — это отношение скорости тела в среде жидкости или газа к скорости звука в этой среде. Его можно вычислить по формуле:

Боинг 777-236/ER G-VIIN авиакомпании British Airways (Британские Авиалинии), заходящий на посадку в аэропорту Торонто имени Лестера Б. Пирсона (Канада)

M = v/a,

где a — это скорость звука в среде, а v — скорость тела. Число Маха обычно используется в определении скоростей, близких к скорости звука, например скоростей самолетов. Эта величина непостоянна; она зависит от состояния среды, которое, в свою очередь, зависит от давления и температуры. Сверхзвуковая скорость — скорость, превышающая 1 Мах.

Скорость транспортных средств

Ниже приведены некоторые скорости транспортных средств.

  • Пассажирские самолеты с турбовентиляторными двигателями: крейсерская скорость пассажирских самолетов — от 244 до 257 метров в секунду, что соответствует 878–926 километрам в час или M = 0,83–0,87.
  • Высокоскоростные поезда (как «Синкансэн» в Японии): такие поезда достигают максимальных скоростей от 36 до 122 метров в секунду, то есть от 130 до 440 километров в час.

Скорость животных

Максимальная скорость, с которой может бежать кошка — 13 метров в секунду или 47 километров в час.

Максимальные скорости некоторых животных примерно равны:

  • Ястреб: 89 метров в секунду, 320 километров в час (скорость высокоскоростного поезда)
  • Гепард: 31 метр в секунду, 112 километров в час (скорость более медленных высокоскоростных поездов)
  • Антилопа: 27 метров в секунду, 97 километров в час
  • Лев: 22 метра в секунду, 79 километров в час
  • Газель: 22 метра в секунду, 79 километров в час
  • Гну: 22 метра в секунду, 79 километров в час
  • Лошадь: 21 метр в секунду, 75 километров в час
  • Охотничья собака: 20 метров в секунду, 72 километра в час
  • Лось: 20 метров в секунду, 72 километра в час
  • Оздоровительный бег в Лондоне. Человек может достичь скорости до 30 км/ч.

  • Койот: 19 метров в секунду, 68 километров в час
  • Лиса: 19 метров в секунду, 68 километров в час
  • Гиена: 18 метров в секунду, 64 километра в час
  • Заяц: 16 метров в секунду, 56 километров в час
  • Кошка: 13 метров в секунду, 47 километров в час
  • Медведь гризли: 13 метров в секунду, 47 километров в час
  • Белка: 5 метров в секунду, 18 километров в час
  • Свинья: 5 метров в секунду, 18 километров в час
  • Курица: 4 метра в секунду, 14 километров в час
  • Мышь: 3,6 метра в секунду, 13 километров в час

Скорость человека

  • Люди ходят со скоростью примерно 1,4 метра в секунду или 5 километров в час, и бегают со скоростью примерно до 8,3 метра в секунду, или до 30 километров в час.

Примеры разных скоростей

Четырехмерная скорость

В классической механике векторная скорость измеряется в трехмерном пространстве. Согласно специальной теории относительности, пространство — четырехмерное, и в измерении скорости также учитывается четвертое измерение — пространство-время. Такая скорость называется четырехмерной скоростью. Ее направление может изменяться, но величина постоянна и равна c, то есть скорости света. Четырехмерная скорость определяется как

U = ∂x/∂τ,

где x представляет мировую линию — кривую в пространстве-времени, по которой движется тело, а τ — «собственное время», равное интервалу вдоль мировой линии.

Лунный скафандр в экспозиции Космического центра имени Кеннеди

Групповая скорость

Виндсерфинг. Майами Бич.

Групповая скорость — это скорость распространения волн, описывающая скорость распространения группы волн и определяющая скорость переноса энергии волн. Ее можно вычислить как ∂ω/∂k, где k — волновое число, а ω — угловая частота. K измеряют в радианах/метр, а скалярную частоту колебания волн ω — в радианах в секунду.

Гиперзвуковая скорость

Гиперзвуковая скорость — это скорость, превышающая 3000 метров в секунду, то есть во много раз выше скорости звука. Твердые тела, движущиеся с такой скоростью, приобретают свойства жидкостей, так как благодаря инерции, нагрузки в этом состоянии сильнее, чем силы, удерживающие вместе молекулы вещества во время столкновения с другими телами. При сверхвысоких гиперзвуковых скоростях два столкнувшихся твердых тела превращаются в газ. В космосе тела движутся именно с такой скоростью, и инженеры, проектирующие космические корабли, орбитальные станции и скафандры, должны учитывать возможность столкновения станции или космонавта с космическим мусором и другими объектами при работе в открытом космосе. При таком столкновении страдает обшивка космического корабля и скафандр. Разработчики оборудования проводят эксперименты столкновений на гиперзвуковой скорости в специальных лабораториях, чтобы определить, насколько сильные столкновения выдерживают скафандры, а также обшивка и другие части космического корабля, например топливные баки и солнечные батареи, проверяя их на прочность. Для этого скафандры и обшивку подвергают воздействию ударов разными предметами из специальной установки со сверхзвуковыми скоростями, превышающими 7500 метров в секунду.

Литература

Изучаем технический английский с нашим видео о скорости на английском языке!