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大家好 , 我们今天讨论的话题是1马赫有多快 。我们都知道 , 自然界里的物体的速度是随着物体的运动而变化的 , 这也就是物体在不同位置处 , 其速度也不同(运动过程中) 。【你知道1马赫有多快?为什么飞行器要用马赫来描述速度】
比如在匀速运动中 , 一辆车跑1公里大概需要6秒钟 , 那么它要达到1马赫需要多少时间呢? 答案就是:用时间除以频率/每秒公里来表示 。我们知道 , 这个世界上没有任何一种物体能够以很快的速度运动(因为没有摩擦力) 。那么问题来了 , 既然在不同位置、速度变化不大的情况下 , 物体能够以相同速度运动 , 那为什么飞行器要用马赫来表示速度呢?
1、因为飞行器的速度是根据物体所需的加速度来确定 。
所以飞行器的速度就可以用物体的加速度 , 也叫速度)来表示 。当然 , 对于速度的描述是没有办法直接用加速度值去表示的 。比如我们日常生活中见到的汽车 , 如果要达到每小时100公里 , 那么需要什么加速度呢? 答案就是每小时0到4倍音速 。而这个0到4倍音速 , 就是我们所说地0-4 km/h 。也正是因为我们需要一个速度值 , 所以我们才会用加速度来表示速度(这一点与生活中所说地1000-1500米/秒差不多) 。也就是说 , 只有0-4 km/h这个速率(加速度)才能让飞行器达到1马赫(每秒1公里以上)速度的要求 。
2、因为物体速度的大小 , 与运动速度有一定的关系 。
我们都知道 , 物体的速度大小与其所受的外力大小有关 。外力越大 , 速度就会越小 。例如:假设一个圆柱体在一条直线上运动 , 如果以固定速率在直线上做匀速运动 , 那么圆柱体在一条直线上运动1秒钟 , 我们可以认为它以1米/秒的速率在直线上匀速运动 。但是如果把圆柱体垂直放置在平面内 , 比如我们把一个物体竖直放置在地面 , 当它以相同时间到达地面时(我们一般用1分钟的时间)后再竖直放置(即竖直高度变化不大) , 那么圆球的速度就是逐渐减小的 。因为圆形物体之间存在着大小、远近等距离变化的距离 。那么圆柱体和地面之间的距离就决定了它可以达到何种速度(即不同形状、不同位置) 。
如果以一个固定速率进行匀速运动 , 那么圆柱体和地面上的距离也是不变的(即相同高度);如果以一个固定速率运动 , 那么圆柱与地面之间的距离就会随着圆柱体速度的变化而越来越大 。这个例子中 , 我们把速度定义为速度大小与它所受到的外力是成正比关系:即当物体以相同速度运动时所受外力越大 , 物体速度就会越小 。这也就是说:当物体达到了一种固定速率(相同位置)后再运动 , 它所受外力就会变小 。
所以要想让一个物体能够很快、很远地达到一定速度(或运动状态)时所需消耗的能量就会很小 。如果以一种固定速率进行匀速运动 , 那么它就是一种缓慢运动状态了(即:一个物体在一条直线上匀速运动时它受到力大小是相等的);如果想要使一个物体以较大时速飞行时必须消耗更多能量(比如:在一个点上保持恒定速率进行匀速飞行) , 所以要让飞行器以较大马力在某一特定位置处以相同加速力飞行 。
3、因为物体运动时 , 其所受到的力是一种变化着的 , 其大小和方向都会随着这个变化而变 。
比如说 , 当我们在平地上走路时 , 其受到的力是水平的(即没有摩擦) 。那么当你跑在公路上的时候 , 由于路面是有摩擦力的 , 所以会受到垂直方向和水平方向不同的力(这也就是为什么我们在现实生活中总是感觉到自己的速度比别人快、快比别人慢等原因) 。
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