20马赫有多快?以这样的速度从地球出发,多久能飞出银河系?
马赫是一个物体的运动速度与音速的比值。
若马赫数的取值以一个标准大气压下、15摄氏度时,声音在空气中的传播速度340米每秒为基准。以此计算,20马赫的速度就相当于6800米每秒。
当一个物体的运动速度大于音速,也就是马赫数大于一时,那么它就进入了超音速领域。
音速就是声波在介质中的传播速度,它是不固定的,取决于介质的密度、温度、压强等因素,有些情况下音速还与声波本身的特性(比如振幅、频率)有关。也就是说,马赫数所对应的速度并不是固定的。
声波是振动能量扩散的一种形式,依靠分子间的相互作用进行传递。通常声音在密度大的介质中传播的速度更快,比如声音在液态水中的传播速度可达1500米每秒,而在空气稠密的低空中的传播速度约为340米每秒。此外,不均匀介质中的音速处处不同。另外,声音的传播依靠介质,在真空中运动的物体是不适用马赫数的。
那么如此来看,低空中的20马赫和高空中的20马赫,完全是两个概念。
在海拔1万米的高空中,那里属于平流层下部,空气比较稀薄,音速仅为295米每秒。同为20马赫的速度,1万米高空中的马克数与340米每秒的标准音速下的马赫数相比,两者之间相差了900米每秒的速度。
事实上,如果仅在低空平飞,飞行器的速度很难超过5马赫。因为空气阻力与飞行器的运动速度的平方成正比,速度越快,意味着飞行器所承受的阻力也就会越大,并且呈指数增长。
如果在万米(通常不超过2.5万米)高空飞行,由于空气稀薄阻力小,若采用性能超强的超燃冲压发动机,那么速度超过5马赫还是很轻松的,最大甚至能超过20马赫。
6.8千米每秒的速度在大气层内来说确实很快,不过在太空中不值一提,连第一宇宙速度(环绕速度,7.9千米每秒)都没有超过。这样的速度根本就摆脱不了地球或太阳的引力,更何谈飞出银河系。
如果不考虑这一点以及其他因素,仅从速度角度来说,以6.8千米每秒的速度,一艘飞行器多久能出银河系?
说实话,银河系究竟有多大,科学家们至今都没有弄清楚,总之它的直径(算银晕)大约在10~20万光年之间。
太阳系距离银河系中心大约2.6万光年,若以5万光年的半径来计算,从地球出发,6.8千米每秒的速度要飞大约10亿年才能飞出银河系。
银河系是一个旋涡星系,从窄面来看呈飞碟状,位于中央的银核比较厚,而银盘则比较薄,我们就处于银盘上。银盘的平均厚度约2000光年,而太阳系附近的银盘厚度约5000光年。
如果飞行器以6.8千米每秒的速度垂直于银盘,从太阳系的位置上起飞,飞出银河系的银盘进入银晕,也需要1.1亿年。
太阳正带着太阳系的八兄弟,绕着银河系中心以200多公里的速度高速公转。如果飞行器从太阳绕银心的公转轨道出发,想要脱离银河系的引力束缚,速度必须要达到每秒数百公里,也就是第四宇宙速度。不过银河系的质量究竟有多大,科学家们也没有弄清楚,所以这个第四宇宙速度的数值也没有定论。
关注我,带你长知识。
马赫是一个物体的运动速度与音速的比值。
若马赫数的取值以一个标准大气压下、15摄氏度时,声音在空气中的传播速度340米每秒为基准。以此计算,20马赫的速度就相当于6800米每秒。
当一个物体的运动速度大于音速,也就是马赫数大于一时,那么它就进入了超音速领域。
音速就是声波在介质中的传播速度,它是不固定的,取决于介质的密度、温度、压强等因素,有些情况下音速还与声波本身的特性(比如振幅、频率)有关。也就是说,马赫数所对应的速度并不是固定的。
声波是振动能量扩散的一种形式,依靠分子间的相互作用进行传递。通常声音在密度大的介质中传播的速度更快,比如声音在液态水中的传播速度可达1500米每秒,而在空气稠密的低空中的传播速度约为340米每秒。此外,不均匀介质中的音速处处不同。另外,声音的传播依靠介质,在真空中运动的物体是不适用马赫数的。
那么如此来看,低空中的20马赫和高空中的20马赫,完全是两个概念。
在海拔1万米的高空中,那里属于平流层下部,空气比较稀薄,音速仅为295米每秒。同为20马赫的速度,1万米高空中的马克数与340米每秒的标准音速下的马赫数相比,两者之间相差了900米每秒的速度。
事实上,如果仅在低空平飞,飞行器的速度很难超过5马赫。因为空气阻力与飞行器的运动速度的平方成正比,速度越快,意味着飞行器所承受的阻力也就会越大,并且呈指数增长。
如果在万米(通常不超过2.5万米)高空飞行,由于空气稀薄阻力小,若采用性能超强的超燃冲压发动机,那么速度超过5马赫还是很轻松的,最大甚至能超过20马赫。
6.8千米每秒的速度在大气层内来说确实很快,不过在太空中不值一提,连第一宇宙速度(环绕速度,7.9千米每秒)都没有超过。这样的速度根本就摆脱不了地球或太阳的引力,更何谈飞出银河系。
如果不考虑这一点以及其他因素,仅从速度角度来说,以6.8千米每秒的速度,一艘飞行器多久能出银河系?
说实话,银河系究竟有多大,科学家们至今都没有弄清楚,总之它的直径(算银晕)大约在10~20万光年之间。
太阳系距离银河系中心大约2.6万光年,若以5万光年的半径来计算,从地球出发,6.8千米每秒的速度要飞大约10亿年才能飞出银河系。
银河系是一个旋涡星系,从窄面来看呈飞碟状,位于中央的银核比较厚,而银盘则比较薄,我们就处于银盘上。银盘的平均厚度约2000光年,而太阳系附近的银盘厚度约5000光年。
如果飞行器以6.8千米每秒的速度垂直于银盘,从太阳系的位置上起飞,飞出银河系的银盘进入银晕,也需要1.1亿年。
太阳正带着太阳系的八兄弟,绕着银河系中心以200多公里的速度高速公转。如果飞行器从太阳绕银心的公转轨道出发,想要脱离银河系的引力束缚,速度必须要达到每秒数百公里,也就是第四宇宙速度。不过银河系的质量究竟有多大,科学家们也没有弄清楚,所以这个第四宇宙速度的数值也没有定论。
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笑[太阳]阳最新曼陀罗作品分享:
——在月球上住一阵子
心理意象分享:
这是我内在世界(银河系)的一部分
我的梦是广袤的银河系
小小的我 驾驶飞船在银河系飞
最近在月球着陆了
要住一阵子慢慢探索
暂定几个月吧
也许更久
探索月球的土壤成分、矿物质
探索有没有生命迹象
探索我在这里住着的感觉
谁可以来(Q、K),谁我不希望ta来(H、M)
我静静地、自在的,
每天早上走出我的飞船去探索
不出去的时候,
就发发呆、做做吃的、想想事儿
从舷窗看看月球的景象
不希望被打扰
我要和地球保持一个距离
我会邀请有的亲友来,带着ta们参观、分享
但不会邀请ta们留下来住
我要孤独地、自在地、静静地
美美哒
在月球住一阵子
享受
这远远的
独居时光
——在月球上住一阵子
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这是我内在世界(银河系)的一部分
我的梦是广袤的银河系
小小的我 驾驶飞船在银河系飞
最近在月球着陆了
要住一阵子慢慢探索
暂定几个月吧
也许更久
探索月球的土壤成分、矿物质
探索有没有生命迹象
探索我在这里住着的感觉
谁可以来(Q、K),谁我不希望ta来(H、M)
我静静地、自在的,
每天早上走出我的飞船去探索
不出去的时候,
就发发呆、做做吃的、想想事儿
从舷窗看看月球的景象
不希望被打扰
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我要孤独地、自在地、静静地
美美哒
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