作业帮想要弄懂牛顿的水桶实验和马赫的观点,需要具备哪些知识?（我只有高中物理知识,想要研究一下）
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/28 10:31:41
想要弄懂牛顿的水桶实验和马赫的观点,需要具备哪些知识?（我只有高中物理知识,想要研究一下）
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一个位置固定的微弱扰源所发出的一系列扰动在超声（音）速气流中传播的波阵面.这是奥地利物理学家、哲学家E.马赫在 19世纪 80年代末期90年代初期做超音速弹丸实验时首先发现的.无论气体静止还是运动,微弱扰动的传播速度相对于气体而言必是音速.位置固定的扰源在速度超过音速（V＞a）的气流中所发出的一个个扰动随气流以V的速度向下游移去,同时扰动本身又以音速a 向四面八方传播,结果扰动所能播及的区域必限于图1中圆锥区域以内,这圆锥是一系列扰动球面的包络面,称为马赫锥.圆锥的半顶角μ＝arcsin(1/M),称为马赫角；M＝V/a,称为马赫数.
在速度小于音速的气流中,a＞V,扰动向四面八方传开去的速度比气流的速度大,任何一个扰动都能及于全场,因而不存在这种波阵面.在超音速气流中,马赫锥又是划分受扰区和未扰区的界限.扰动只限于马赫锥以内.所以马赫锥以内是受扰区,而马赫锥以外是未扰区.超音速飞机的空气动力性能用小扰动的线化近似理论处理时,无论是机翼还是机身,或其一部分,都可看作是微弱扰源.机翼或机身上的任何一点（图 2a中的 P点）产生的扰动所能达到的地方,是以该点为顶点向后伸的马赫锥以内的区域.锥的半顶角μ∞＝arc sin(a∞/ V∞).这个V∞是来流速度（即飞行速度）,a∞是来流中的音速,这个马赫锥称为P点的后马赫锥.锥内的区域称为P点的影响所及区.反过来说,在流场上任意一点（图2b中的Q点）所能接受到的扰动,其源也只限于一个圆锥以内.它是以 Q为顶点向前伸的马赫锥,锥的轴线平行于来流,半顶角还是μ∞.这个马赫锥称为 Q的前马赫锥.锥内的区域称为Q点的依赖区,因为Q点的流动情况只为前马赫锥中的扰动所决定.