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既然有音障,那么在水里是不是也会形成某种“障“? 第1页

  

user avatar   ai-qian-shui-de-nick 网友的相关建议: 
      

题主恐怕是没有弄明白什么是音障吧...

我尝试解释一下。

这里最基本的逻辑是这样的:

(1)声音是一种波,就像你丢块石头到湖里激起的水面波纹一样,在没有遇到障碍之前,它会向四面八方传播。

(2)波有大小之分。这和波的能量有关。声音也类似 - 简单的说呢,就是声音越大时,对应的声波的能量就越多。(注意我不在开车,想歪了的请自觉面壁思过)。

(2)波可以叠加。这也很容易理解。如果你丢两块石头几乎同时落水,那么激起的两组水面波纹可以叠加,这时如果只看水面的某一个点,它上下振动的幅度会比单独一个波源时的震动幅度要大。这是波的叠加。声波也可以叠加。如果声音源是一样的(比如两个同步播放同一首歌的音箱放在一起时),出来的声波就会叠加放大,类似于加法。对应的能量也会增加。

(3)波也有传播速度。这个也不难理解,就像水波一样,你丢一块石头到水里,波纹要传到对岸会需要一些时间。声波也有传播速度。(这正是为什么通常先看到闪电后听到雷声,因为声音传播的速度比光慢)

如果你理解上面三个基本理论,那么就可以理解音障的形成了。

为了方便理解,我们把飞机假象成一个点(类似于中学物理讲的“质点”的概念)

当一架飞机飞的时候,持续地发出声音,这声音会向四面八方传播,包括飞机前进的方向。那么当飞机以音速前进的时候会发生什么事情呢?为了方便理解,我们取几个点,像看视频一样拆解出来看看哈:

第0秒,飞机在以音速前进,假设它发出的声波为A。那么A也是以音速前进的。

第1秒,飞机还在以音速前进,此时在飞机的位置,除了飞机自己之外,还有A叠加在一起。假设飞机在这一秒发出的声波是B。

第2秒,飞机所处的位置上,除了飞机自己,还有A和B两个声波能量的叠加。和上面类似,假设飞机在这一秒发出的声波是C。

第三秒,飞机所处的位置上,除了飞机自己,还有A/B/C三个声波能量的叠加。以此类推...

很快,飞机所在的位置就会聚集极大的振动能量。这个能量只要足够大,是可以把飞机震碎的。因此从来都只会说“飞机穿过音障”,而不会说“飞机以保持着音障附近的速度飞行“,因为那样飞机肯定会振散架的。

上面只是为了方便理解,取了几个点来描述。基本意思能解释清楚,希望你能理解。实际上这个过程像积分一样其实是连续的,飞机周围的声波能量是持续累积的,并且真实的情况要远比这个复杂,在这儿就不展开了。(实际上,展开了我也讲不清楚哈哈哈哈哈~这个X装得怎么样~手动机智)

理解了音障形成的原因之后就能回答题主的问题了。

音障出现的条件是物件一边发出声音一边以音速前进。(理论上你如果能跑那么快的话,一边吼一边跑也能经历音障哈哈)

那么“水障”呢?我猜测题主问的是在水里的类似音障的东西 - 水中声音的传播速度大概是空气中的4.5倍左右,也就是4000多公里的时速。在水里辣么大阻力,至少在目前和可预见的未来,人类是不可能经历水中的“音障”的。




  

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