音爆 音爆是怎么形成的

在公园和广场上，我们经常可以看到一些老人扔鞭子锻炼身体。每根鞭子都可以甩出去，声音也很大，所以有时候会被人抱怨打扰了人民。那为什么会有这么大的声音呢？

如果你仔细观察，你会发现叔叔们用的这些鞭子的尾巴很细很软。正常情况下，震动不会发出这么大的声音。之所以声音大，是因为每次快速甩鞭，都达到了超音速。每次抛鞭，鞭尾都会产生一个小音爆。太神奇了，不要小看甩鞭子的老头。他们可以用小鞭子甩出超音速。

音爆原理

当我们把一块石头扔进水中时，波浪会在水面上呈圆形出现，因为水平面受到扰动，当受到空空气中运动物体的扰动时，就会形成波浪。

声音以波的形式在空气中传播。你可以把声波想象成从中心点发出的许多同心圆，每个圆代表声波的波。

当中心声源不动时，声波的波圈将对称传播。当声源开始运动，速度相当快的时候，前面的音圈就会被压扁堆积，每一波都会比前一波到达的更快。这种声音压缩的结果就是声音频率的增加，就像汽车向你驶来的声音越来越大，而汽车离开你的声音越来越低。

以超音速飞机为例，它们在飞行时会不断发出声波，这些声波来自发动机噪音和空空气阻力。这些声波也像其他声源一样以同心圆传播。飞机速度越快，这些同心声波就越接近。但是，只要速度不超过340米/秒，这些同心声波就不会相互碰撞或重叠，因为这些声波在后一波到达时可以传播。

但当飞行速度超过音速时，飞机比声波快，飞机对空气体的压缩不能迅速扩散。它逐渐压缩，像墙一样堆积在飞机前面。突破这道墙时，能量高度集中，当能量到达耳朵时，人们会感觉到短暂而强烈的爆炸，这就是音爆形成的原因。

声波云

当飞机加速到一定速度时，不仅能听到音爆，还能看到尾部的锥形云。看起来飞机好像披上了一件白色的斗篷，但马上就会消失得无影无踪。物理学也称之为音爆云。

当飞机达到一定速度时，机身周围看不见的水蒸气会凝结成液态，这是因为水在不同的压力下会处于三种不同的状态:固态、液态和气态。

在高空空，气压较低，水一般以水蒸气的形式存在。飞机飞过时，空空气受到挤压，压力会增大，使水蒸气变成液态，可以看到很多雾状或小水滴的图片。

也就是说，如果飞机瞬间加速到超音速，理论上时速超过1224公里就可能突破音障，周围空气体被挤压增加气压，产生音爆，使机身周围的水蒸气瞬间从看不见的气态变成看得见的液态或固态，变成蒸汽锥云。

音爆云能否被看到，不仅取决于飞机的速度，还取决于大气的湿度和温度。

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其实不仅仅是飞机能在空空中以超音速飞行，它们都能产生音爆吗？

我们知道子弹速度很快，有的可以超过1000米/秒，绝对比超音速飞机快很多，所以没有音爆。

这是因为子弹的运动模式在空空气中没有加速到这个速度，子弹在外弹道口时速度最快。进入空空气后，由于没有加速动力，在空空气摩擦和重力的作用下会逐渐减速，所以子弹到达外弹道口时已经突破音速进入。

还有一种说法是子弹在射击的瞬间有音爆，但是当它和枪声混合在一起的时候，耳朵根本听不到。

我觉得这两种说法都有道理，但是没有科学实验来证实这个结果。

自从轮子发明以来，人类对速度的痴迷一直在不断突破。从发明时速几百公里的汽车到时速几千公里的飞机，对速度的追求也带来了音爆、音爆这样令人震惊的物理现象。

现在，通过科学家的研究，发现在几亿年前就有一些长尾恐龙，它们的尾巴速度超过了音速，达到了超音速。那么这些恐龙可能是地球上最早达到超音速的物种；公园里也有鞭笞产生的音爆，它们可能是第一批突破音爆的人造物体，所以这些鞭笞爷爷应该算是第一类能熟练掌握音爆技术的人，真的是让我叔叔惊叹不已！

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