- 締切済み
衝撃波について
pantarheiの回答
- pantarhei
- ベストアンサー率50% (1/2)
戦闘機がビルの横を通り過ぎるという条件でビルを破壊するぐらいの力 の計算をするのはなかなか難しい(おそらく超・極超音速になる)です。 ということで、衝撃波やマッハというものに関心があるようなので、 そちらの方をいろいろと説明したいと思います。 衝撃波というのは、基本的には、物体が流体中(たとえば空気)を「音速 を超える速度で飛行」しているときに発生します。 音速と言うのは、音が伝わる早さで、空気の場合約340m/s前後です。 物体が音速と同じ速さで飛行しているとき、その速度をMach1(マッハ1) といい、音速の倍(空気の場合約680m/s)の速さで飛んでいるときに、 音速の2倍なのでMach2と言います。 つまり、Mach5と言うのは、音速の5倍(約1700m/s、一秒間に1700メート ル進む速さ)ということです。 ちなみに、Mach数で言うと、速さはそれぞれ下のように名前がついています。 Mach 0~0.8 亜音速(音速の前ということ)Subsonic Mach 0.8~1.2 遷音速(音速に変わっていくということ)Transonic Mach 1.2~5 超音速(音速を超えたすごいスピード)Supersonic Mach 5~ 極超音速(超音速よりすごいスピード)Hypersonic 最後に少し質問に答えますと、たとえばMach5で飛んで来た戦闘機がビル のすぐ手前で「ピタッ」と止まったとすると、戦闘機を正面から見た 部分の面積(正面投影面積、前面投影面積という)のところにある空気が Mach5、つまり音速の5倍(約1700m/s)の速さでビルにぶつかります。 戦闘機の正面投影面積は言えません(レーダ面積(RCR)に関係するため "一応"公開されていません。興味があったら調べてみてください)ので、 戦闘機が前から見ると1平方メートル(1 m^2)だった場合を考えます。 空気の密度(1立方メートルあたりの重さ)は約1.24kg/m3(1立方メートル の空気の重さは1.2キログラム)なので、ビルに向かって、1.2kgの物が 1700m/sの速さ(時速約6000Km/h)で飛んできたとします。 ビルは壊れるとおもいますか?? 壊れると思ったら、多分壊れてますw 好奇心は、ずっと持っていれば将来勉強をして、答えに行き着いたときの感動を味わえます。 好奇心を捨てないでがんばってください。
関連するQ&A
- 戦闘機などが起こす衝撃波
戦闘機などが起こす衝撃波 衝撃波は物体が音速で移動したときの風圧だと聞いたんですがそれは正しい答えなのでしょうか? 物体が起こすなら何故爆発で衝撃波が生まれるのですか? 戦闘機が音速飛行した瞬間に壁を突き破るような現象が起こります sonicboomと書いてあったんですが衝撃波なのでしょうか? 衝撃波とはどうやって生まれるものなんですか? あと音速で動いたのになんで風で衝撃波が生まれるのですか? マッハ1の衝撃波は風速何メートルですか? いくつか疑問をまとめました しっているものだけでいいので回答お願いします あとソニックブームが生まれても戦闘機は無傷なんですか?
- ベストアンサー
- その他(趣味・娯楽・エンターテイメント)
- 衝撃波のできるメカニズムは?
ジェット機などがマッハ1を越えるときには衝撃波が出るそうですが、そのメカニズムを教えてください。また流れ星のように最初から音速以上の物体が大気中に突入したときは衝撃波は出るのでしょうか?
- ベストアンサー
- 物理学
- マッハ1、マッハ2程度の衝撃波
って実際たいしたことなくないですか? 飛んでる飛行機自体が巻き込まれたら、至近距離過ぎてやばいかもしれませんが なにかマッハ1、マッハ2程度の衝撃波でえらいことになってる動画が あったら教えてもらいたいです 爆発時の衝撃波は普通に強力っぽいですけど、それでも至近距離でなければ 人体にダメージ与えるほどではないですよね
- ベストアンサー
- 物理学
- 衝撃波の発生について
基本的に知っているのは、大気中で物体が音速以上で運動した際に発生する と言う事だけなのですが、運動する物体の断面積と速度の関係が知りたいのです。 例えば直径2mmの物体がマッハ10で大気中を駆け抜けても弾かれる?空気は11リットル以下です。 さすがにこの程度では衝撃波は発生しないと思うのですが、ではどの程度の空気を押し退けたら衝撃波が生まれるのでしょうか? 単純に押し退けた空気の体積だと極めて直径が大きければ音速以下でも発生してしまいますが音速以下では発生しませんよね? だとしたら断面積に対してどの程度の速度で衝撃波は発生するのでしょうか 尚、当方は素人ですのでなるべく平易な解説・表現でお願いします。
- ベストアンサー
- 科学
- 衝撃波について
超音速で運動する物体が生じる衝撃波についてなのですが、以下の各点について詳しく知りたいと思います。 物理に詳しい方にお答えいただけると幸いです。 1. 無音で運動する物体は衝撃波を生じるのでしょうか?それとも物体自体が「音源」でないと衝撃波は生じないのでしょうか。(もちろん物体自体は超音速で運動しているという前提で) 2. 物体が音速を超える瞬間に、物体の中にいる人はなんらかの衝撃を感じるのでしょうか? 3. そもそも衝撃波とは何の波なんでしょうか。通常の音波と同じように空気の密・粗の波でしょうか? 4. 爆弾等が爆発したときに、周囲の空気の膨張する速度が音速を超えていたとすると、その「音速を超えた空気という物体」からは衝撃波が生じるのでしょうか? また、仮に衝撃波が生じるとすると、それはいわゆる「爆風」と同じものなのでしょうか? 原理をちゃんと勉強すればいいのでしょうが、数式が苦手でどうしても…なので質問させていただきました。 いずれか1点についてのご回答でも大歓迎です。 よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 光速と衝撃波
こんにちは。はじめて質問します。 私は『ジョジョの奇妙な冒険』を愛読しています。 本作の主人公の空条承太郎は、「時間を止める」という能力を持っています。 SF作品やそうでないものを問わず、よく見かける設定です。 ただその能力解説で、その「卓越したスピードが「光を超える」」と、「世界が動きを止める」とありました。 光速といわずとも、超高速で動く物体は時間の進み方が遅くなるなどと聞いたことがあります。ただそれは今回は考えていません。 ふと思ったのは、地球上で物体が音速を超えると、衝撃波が発生します。 であれば、承太郎がその能力を使った(光速を超えた)場合、どのぐらいのレベルの衝撃波が発生するのだろうかということです。 超音速旅客機が通常の旅客機と同高度を飛行すると、地上にかなりの被害が出ると聞いたことがあります。 色々調べてみたのですが、あくまで非科学的で、空想上の話になってしまうので、具体的には何も分かりませんでした。 具体的に詳細にどのような衝撃波かというのは、場所、動く物体の大きさなど色々設定が必要ですので、ここでは大まかに、 「地表近くで80~100kg程度の物体が、秒速30万キロかそれに近いスピードを出すとどのようなことになるのか」とします。 非常に稚拙な質問でお見苦しいかと思いますが、ご回答も大まかに頂いて結構です。 またヒントになりそうなサイトや文献など、ご存知でしたらご教授お願いいたします。 お時間があるときに、お返事を頂ければ幸いです。宜しくお願いいたします。
- 締切済み
- その他(趣味・娯楽・エンターテイメント)