甩鞭子时发出的声音是怎么回事

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甩鞭子时发出的声音是怎么回事

鞭子是第一个打破声障的人造物体。

在鞭子高速摆动的时候，鞭子会卷曲而形成一个圆圈。当这个圆圈的速度超过音速，就会产生音爆而发出声响。

早在1905年，物理学家就知道鞭子劈啪作响的原因是音爆所致。在1927年的高速摄影实验中，清楚地显示了音爆的产生。因此，一般相信，音爆来自于鞭子中速度最快的部分，也就是尖端部分。

不过，后来的实验和观测却引出了一些疑问。例如，当音爆产生的时候，科学家发现鞭子尖端的速度高达2马赫（音速2倍）。为何我们没有在鞭子尖端刚超过音速的时候就听到声响呢？

研究人员表示，这是由于发出声响的不是尖端的部分，而是圆圈部分。当圆圈的速度达到音速时，鞭子尖端通常可以达到2马赫的速度。

科学家指出，尽管鞭子劈啪作响看似一种不寻常的运动现象，实际上类似的运动在自然界并不罕见。例如，精子就是靠着鞭毛像鞭子般甩动才得以前进。

甩鞭子为什么会响

在鞭子高速摆动的时候，鞭子会卷曲而形成一个圆圈。当这个圆圈的速度超过音速，就会产生音爆而发出声响。

音爆

物体运行速度接近音速时，会有一股强大的阻力，使物体产生强烈的振荡，速度衰减。这一现象被俗称为音障（Sound Barrier）。突破音障时，由于物体本身对空气的压缩无法迅速传播，逐渐在物体的迎风面积累而终形成激波面，在激波面上声学能量高度集中。这些能量传到人们耳朵里时，会让人感受到短暂而极其强烈的爆炸声，称为音爆（Sonic Boom）。

产生原理

声音在空气中的传播像水中投入石子产生的水波一样，通过波的形式向外传播，这就是声波。我们平时听见的声音就是声波传入耳内使鼓膜震动而产生的。当飞机在空中作超音速飞行时，在机头或突出部分，也会像水中前进的快艇一样出现一种楔形或锥形波，这就是激波。飞机所发出的疏密状的音波无法跑到飞机前方，所以就全部叠在机身后方，形成了圆锥形状的音锥。当它们向外传播时便互相干扰和影响，然后汇集成一道包罗机头的音爆前激波和一道尾随机尾的后激波。这种波虽然可以用上述的楔形水波来比拟，但有着迥然不同的性质。激波的厚度很小，经过波后空气的压强、密度、温度都突然升高，速度立即下降。当这两道激波波及到无论哪个空间和物体时，均会感到这种强烈的变化，反映到人的耳朵里，使耳鼓膜受到突然的空气压强变化，就感觉是两声雷鸣般的巨响。这种响声就称之为“音爆”（sonic boom ）。

主要危害

“音爆”的强弱以及对地面影响的大小，与飞机飞行高度有着直接的关系。因为，激波和水波一样，距离越远，波的强度也越弱。当飞机作低空超音速飞行时，不但地面的人畜能听到震耳欲聋的巨响，影响人们的生活和工作，严重的还可以震碎玻璃，甚至损坏不坚固的建筑物，造成直接的损失

为什么挥动鞭子的时候会发出啪的响声

这个问题我喜欢。有没有注意到，如果你不是挥鞭子，而是转圈摇鞭子，不管你把它转得多快，都不会有啪啪的声响，所以说，和摩擦空气无关（转的快也会摩擦产生忽忽的声音，但不是啪啪声）啪的一声只发生在你用力甩的那一刹那，是因为那是鞭稍儿拍打鞭身的声音，把鞭子挥出声音的几个基本的简单步骤：1 鞭绳自然下垂2 抬高鞭杆3 用力迅速向下挥动鞭杆，关键在碗部用力，使鞭杆前段（也就是连接鞭绳的一段）迅速加速下落4 由于惯性，鞭绳还停留在高处，被突然下拽后，鞭绳跟部先急速被鞭杆拉动下坠，鞭稍处于一刹那间的失重状态停留在空中，在鞭杆挥到底部的时候，鞭绳被拉直后，鞭稍被紧急加速下拉坠落，打在鞭绳中上部，便发出了……5 “啪”的一声脆响----------------------------------------------做人作学问要事实求是，我的答案是我根据自己的经验写出来的，经过了认真考虑和思量但毕竟我不是物理专家，我对自己的答案持保留态度，请网友“5265666”做详细解释，你的答案我很赶兴趣。

对你的观点我有2点疑问：1 一般空气只在瞬间膨胀时有啪的一声比如爆炸，鞭炮2 真空状态被打破为什么会有啪的一声，试想，平时吃的小食品，经常有很多种类都是真空密封的，但是从来没有听说过漏气后会发出啪的声响...