超级军网挥鞭为什么会产生“叭叭”的响声？81楼新增挥鞭波的数学 ...
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/30 13:42:38
今天看DISCOVERY：美国一个牛仔用他手里哦鞭子轻松的将盛满可乐的易拉罐腰斩，后来用MIT试验室用高速摄影分析，鞭子的末梢速度超过声速，突破声障时的的声爆。。。甚至可以清楚看到鞭子末梢突破声障时产生的激波
很难相信，鞭子的末梢速度会这么快
U.S. Navy F/A-18 breaking the sound barrier. The white halo is formed by condensed water droplets which are thought to result from a drop in air pressure around the aircraft
Bullwhip
An Australian bullwhip.The cracking sound a bullwhip makes when properly wielded is, in fact, a small sonic boom. The end of the whip, known as the "popper", moves faster than the speed of sound, thus resulting in the sonic boom.[4] The whip is quite possibly the first human invention to break the sound barrier.[citation needed]
A bullwhip tapers down from the handle section to the cracker. The cracker has much less mass than the handle section. When the whip is sharply swung, the energy is transferred down the length of the tapering whip. In accordance with the formula for kinetic energy , the velocity of the whip increases with the decrease in mass, which is how the whip reaches the speed of sound and causes a sonic boom, which reaches Mach 3.5
今天看DISCOVERY：美国一个牛仔用他手里哦鞭子轻松的将盛满可乐的易拉罐腰斩，后来用MIT试验室用高速摄影分析，鞭子的末梢速度超过声速，突破声障时的的声爆。。。甚至可以清楚看到鞭子末梢突破声障时产生的激波
很难相信，鞭子的末梢速度会这么快
U.S. Navy F/A-18 breaking the sound barrier. The white halo is formed by condensed water droplets which are thought to result from a drop in air pressure around the aircraft
Bullwhip
An Australian bullwhip.The cracking sound a bullwhip makes when properly wielded is, in fact, a small sonic boom. The end of the whip, known as the "popper", moves faster than the speed of sound, thus resulting in the sonic boom.[4] The whip is quite possibly the first human invention to break the sound barrier.[citation needed]
A bullwhip tapers down from the handle section to the cracker. The cracker has much less mass than the handle section. When the whip is sharply swung, the energy is transferred down the length of the tapering whip. In accordance with the formula for kinetic energy , the velocity of the whip increases with the decrease in mass, which is how the whip reaches the speed of sound and causes a sonic boom, which reaches Mach 3.5
抽风居然破音障了，厉害！
我一直在想，如果弓弦足够长，射出的箭能否超声速呢？
那是一个类似杠杆的原理吧，靠近轴心的移动一寸，只要鞭子够长，外面甚至可能移动几米，而且几乎是花费同样单位时间，速度自然快了。
现在开始有点受不了超大了.....居然连鞭打效应这种物理常识还要转帖讨论，更绝的是居然有些不知道是什么的人在大谈“流水线生产”现代战机的问题！！！！！1
现实中有没有可能超过光速呢？
有！
你用聚光手电筒或者激光器向天上照射，用一秒时间挥动手臂超过60度角，那么在30万公里以外的光柱移动的速度就超过30万公里/秒了。
如果你1秒内超过了120°，那么恭喜你，你达到了2倍光速~~{:3_82:}
有！
你用聚光手电筒或者激光器向天上照射，用一秒时间挥动手臂超过60度角，那么在30万公里以外的光柱移动的速度就超过30万公里/秒了。
如果你1秒内超过了120°，那么恭喜你，你达到了2倍光速~~{:3_82:}
光速不可超越……至少老爱是这样说的……
hawking2006 发表于 2009-9-14 22:59 
淡定，你没见传送带、润滑剂等“纯技术探讨”早已成为月经话题？
这不是超大的错，但可悲的是作为中国军坛技术含量相对最高的超大也如此。这个可悲不属于超大，而是属于中国。
淡定，你没见传送带、润滑剂等“纯技术探讨”早已成为月经话题？
这不是超大的错，但可悲的是作为中国军坛技术含量相对最高的超大也如此。这个可悲不属于超大，而是属于中国。
E=MC^2 发表于 2009-9-14 22:10
自己算一下，用手臂加鞭长作半径，末梢达到音素的话你每秒钟要转几圈
自己算一下，用手臂加鞭长作半径，末梢达到音素的话你每秒钟要转几圈
楼上几个专家，我请问一下：
流体力学有几个学过？
你们比MIT的专家更厉害？
如果不产生剧烈的冲击，鞭子为什么会让空气发出清脆的响声？
鞭打效应与流体力学有关系吗？
飞机通过音速时会有音障，请解释一下简单的道理
管道中流体流速达到音速时，此时会有何种物理特性？
光速和音速是一个概念吗？
我没有这个视频，但是我想我一定给你们找到这个视频，
流体力学有几个学过？
你们比MIT的专家更厉害？
如果不产生剧烈的冲击，鞭子为什么会让空气发出清脆的响声？
鞭打效应与流体力学有关系吗？
飞机通过音速时会有音障，请解释一下简单的道理
管道中流体流速达到音速时，此时会有何种物理特性？
光速和音速是一个概念吗？
我没有这个视频，但是我想我一定给你们找到这个视频，
Bullwhip
An Australian bullwhip.The cracking sound a bullwhip makes when properly wielded is, in fact, a small sonic boom. The end of the whip, known as the "popper", moves faster than the speed of sound, thus resulting in the sonic boom.[4] The whip is quite possibly the first human invention to break the sound barrier.[citation needed]
A bullwhip tapers down from the handle section to the cracker. The cracker has much less mass than the handle section. When the whip is sharply swung, the energy is transferred down the length of the tapering whip. In accordance with the formula for kinetic energy , the velocity of the whip increases with the decrease in mass, which is how the whip reaches the speed of sound and causes a sonic boom, which reaches Mach 3.5
有关声爆的相关文章http://en.wikipedia.org/wiki/Sonic_boom
Bullwhip
An Australian bullwhip.The cracking sound a bullwhip makes when properly wielded is, in fact, a small sonic boom. The end of the whip, known as the "popper", moves faster than the speed of sound, thus resulting in the sonic boom.[4] The whip is quite possibly the first human invention to break the sound barrier.[citation needed]
A bullwhip tapers down from the handle section to the cracker. The cracker has much less mass than the handle section. When the whip is sharply swung, the energy is transferred down the length of the tapering whip. In accordance with the formula for kinetic energy , the velocity of the whip increases with the decrease in mass, which is how the whip reaches the speed of sound and causes a sonic boom, which reaches Mach 3.5
有关声爆的相关文章http://en.wikipedia.org/wiki/Sonic_boom
超音速{:3_96:}
alex182 发表于 2009-9-15 00:25
强大{:3_99:}
强大{:3_99:}
楼上几个专家，我请问一下：
流体力学有几个学过？
你们比MIT的专家更厉害？
如果不产生剧烈的冲击，鞭子为什么会让空气发出清脆的响声？
鞭打效应与流体力学有关系吗？
飞机通过音速时会有音障，请解释一下简单 ...
E=MC^2 发表于 2009-9-15 01:19
那我就帮你算一下，按乐观角度说，假设手臂长度1米，鞭子长度3米，即半径4米的圆转速为多少，边缘处能达到音速？
粗略估算音速为340M/S，半径4米的圆周长为25M，即你每秒原地转340/25=13圈的话，鞭子末梢就可以到音速了
若有计算错误请指出，每秒13圈，自己去试飞一下吧
另外建议你把臂长和鞭长恢复到正常值，再算一次，看看结果是什么
楼上几个专家，我请问一下：
流体力学有几个学过？
你们比MIT的专家更厉害？
如果不产生剧烈的冲击，鞭子为什么会让空气发出清脆的响声？
鞭打效应与流体力学有关系吗？
飞机通过音速时会有音障，请解释一下简单 ...
E=MC^2 发表于 2009-9-15 01:19
那我就帮你算一下，按乐观角度说，假设手臂长度1米，鞭子长度3米，即半径4米的圆转速为多少，边缘处能达到音速？
粗略估算音速为340M/S，半径4米的圆周长为25M，即你每秒原地转340/25=13圈的话，鞭子末梢就可以到音速了
若有计算错误请指出，每秒13圈，自己去试飞一下吧
另外建议你把臂长和鞭长恢复到正常值，再算一次，看看结果是什么
The sound created by a whip as it cracks is produced by a mini-sonic boom created by a supersonic motion of the end of the whip. To create such a motion, one sends an impulse to the handle of the whip that travels to the end and accelerates the tip to supersonic speed. The impulse which creates a whip crack is studied as a wave travelling along an elastic rod. The whip is modeled as an inextensible, unshearable, inhomogeneous planar elastic rod. A crack is produced when a section of the whip breaks the sound barrier. We show by asymptotic analysis that a wave travelling along the whip increases its speed as the radius decreases—as the whip tapers. A numerical scheme adapted to account for the varying cross-section and realistic boundary conditions is presented, and results of several numerical experiments are reported and compared to theoretical predictions. Finally, we describe the shape of the shock waves emitted by a material point on the whip travelling faster than the speed of sound.
Author Keywords: Travelling waves; Inhomogeneous; Shock waves; Mach cone; Whips; Elastic rods
PACS classification codes: 46.70.Hg; 46.40.−f; 05.45.−a
Article Outline
1. Introduction
2. Assumptions and governing equations
3. Boundary conditions and conservation laws
4. Travelling wave solutions
5. Speed of travelling wave on a slowly varying background
6. Numerical simulations
6.1. Numerical results
7. Shock waves
7.1. Numerical computation of shock waves
8. Conclusions
Acknowledgements
Appendix A. Numerical scheme
A.1. Proof of Lemma 6.1
A.2. Case I numerics
A.3. Case II numerics
A.4. Case III numerics
A.5. Case IV numerics
A.6. Scaling—implementation of the scheme
References
Author Keywords: Travelling waves; Inhomogeneous; Shock waves; Mach cone; Whips; Elastic rods
PACS classification codes: 46.70.Hg; 46.40.−f; 05.45.−a
Article Outline
1. Introduction
2. Assumptions and governing equations
3. Boundary conditions and conservation laws
4. Travelling wave solutions
5. Speed of travelling wave on a slowly varying background
6. Numerical simulations
6.1. Numerical results
7. Shock waves
7.1. Numerical computation of shock waves
8. Conclusions
Acknowledgements
Appendix A. Numerical scheme
A.1. Proof of Lemma 6.1
A.2. Case I numerics
A.3. Case II numerics
A.4. Case III numerics
A.5. Case IV numerics
A.6. Scaling—implementation of the scheme
References
8# 化外
以后在不清楚的情况下，不要动不动就“中国的悲哀”。。。。
以后在不清楚的情况下，不要动不动就“中国的悲哀”。。。。
鞭子是人类史上最早的超音速武器。另，楼上那个列数字计算的，按你的条件，那个人拿的不是鞭子，是一根棍子，你见过谁甩棍子甩出过音爆么？鞭子的原理不是这样的
pi1ot 发表于 2009-9-15 01:55
鞭子是甩动，不是摆动。
挥鞭的啪啪声确实是迷你版音爆，很多入门的科普读物上都有。
鞭子是甩动，不是摆动。
挥鞭的啪啪声确实是迷你版音爆，很多入门的科普读物上都有。
超光速的那个，你用一根橡胶管喷水，匀速的摆动龙头，就知道你的理论错误了
E=MC^2 发表于 2009-9-15 02:04
别鸡动，没说你是中国的悲哀，没那么伟大。但类似的弱智问题按理说应该在初中物理教育解决的，却在技术含量相对最高的军坛上不断出现，我认为可以算一个很小的“中国的悲哀”。
别鸡动，没说你是中国的悲哀，没那么伟大。但类似的弱智问题按理说应该在初中物理教育解决的，却在技术含量相对最高的军坛上不断出现，我认为可以算一个很小的“中国的悲哀”。
17,18楼是对的，鞭子挥动的时候，尖端会有一个甩动的效果，用棍子旋转做模型来模拟是不对的。
是现在的工科学生功底太差还是文科学生太多？
那是音爆
化外 发表于 2009-9-15 04:17
你从中国任何一个初中-高中-大学物理-上把这个东西找出来，我就从此不发言，否则你就从此别发言。
弱智？你把上面的东西看清楚，不要告诉我你看不懂英文。
你从中国任何一个初中-高中-大学物理-上把这个东西找出来，我就从此不发言，否则你就从此别发言。
弱智？你把上面的东西看清楚，不要告诉我你看不懂英文。
alex182 发表于 2009-9-15 00:25
我中学的时候想，光子是有质量的，那么太阳光照射地球，被地心引力加速不就超过光速了
后来，物理老师告诉我，很复杂，比如速度还能转换为质量，不会超过光速。
于是，我脑袋冒烟了
我中学的时候想，光子是有质量的，那么太阳光照射地球，被地心引力加速不就超过光速了
后来，物理老师告诉我，很复杂，比如速度还能转换为质量，不会超过光速。
于是，我脑袋冒烟了
飞扬咖啡狗 发表于 2009-9-15 09:13
:D 那是你老师忽悠你，E=MC2，速度不会变质量，是能量变质量。光速不能超过就是一很简单的数学证明，你看了公式就明白了。不过谁知道呢，谁也没飞光速看看
:D 那是你老师忽悠你，E=MC2，速度不会变质量，是能量变质量。光速不能超过就是一很简单的数学证明，你看了公式就明白了。不过谁知道呢，谁也没飞光速看看
难怪我打羽毛球的时候，高手们教导我说挥拍时整个手臂要软，要有甩鞭子的感觉，这样打出来的球就会有力。如果整个手臂僵硬就成了棍子，速度就会大打折扣。
难怪我打羽毛球的时候，高手们教导我说挥拍时整个手臂要软，要有甩鞭子的感觉，这样打出来的球就会有力。如果整个手臂僵硬就成了棍子，速度就会大打折扣。
alex182 发表于 2009-9-15 00:25
我怎么觉得1秒内超过了120°，甩出的是曲线呢？
我怎么觉得1秒内超过了120°，甩出的是曲线呢？
鞭子随手臂由动变静，应该是鞭梢扯拽发出的声音。
6# alex182
晚上看星星，头眼看牛郎，1秒后看织女。哥们，祝贺你，你的视点一秒钟移动了16光年，比光快多了。
6# alex182
晚上看星星，头眼看牛郎，1秒后看织女。哥们，祝贺你，你的视点一秒钟移动了16光年，比光快多了。
鞭子的响声是破音障时发生的，是在人类坐飞机完成超音速飞行之后很久才弄明白的。这个问题，不知道的人多了，知道其中道理的更少。不要说学生，就搞物理研究的、物理教师，不知道的都大有人在。
LZ自问自答了……………………
单方向舞鞭是无法发声的. 要使鞭梢发声必须在挥鞭后有一个停顿甚至反向的动作, 挥鞭的能量是以波的形式向末梢前进, 由于鞭子是软的而且不是绷成直线, 所以鞭身的运动是一个近似的园周运动, 由于参与运动的鞭子的总质量越近末梢越低, 运动速度就越快, 如果挥鞭后有一个停顿甚至反向的动作的话, 鞭身会在波动完后被扯直, 鞭梢在张力影响下作一个极高G的转弯, 达到超声速有什么奇怪的.
The sound created by a whip as it cracks is produced by a mini-sonic boom created by a supersonic motion of the end of the whip. To create such a motion, one sends an impulse to the handle of the whip that travels to the end and accelerates the tip to supersonic speed.
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很好奇楼主真的看懂这段英文的意思么？
这段英文描述的物理现象叫震动，其原理更类似于音叉，而不是挥鞭子。
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很好奇楼主真的看懂这段英文的意思么？
这段英文描述的物理现象叫震动，其原理更类似于音叉，而不是挥鞭子。
pi1ot 发表于 2009-9-15 01:55
您的错误在于，挥鞭动作不是匀速单向进行
鞭梢最终的动作是经过前期蓄能并集中在很小的一段距离上爆发的结果。
鞭响时只是鞭梢很短一段超过声速，而且运动方向是与大部分鞭体和手臂相反的。
您的错误在于，挥鞭动作不是匀速单向进行
鞭梢最终的动作是经过前期蓄能并集中在很小的一段距离上爆发的结果。
鞭响时只是鞭梢很短一段超过声速，而且运动方向是与大部分鞭体和手臂相反的。
malta 发表于 2009-9-15 13:57
malta君所言极是极是~~~:D
malta君所言极是极是~~~:D
鞭响不是挥出来的，而是抖出来的。
我们读小学时一般是用红领巾互相打着玩，小时一直以为是末端甩动时的碰撞声，后来 也没仔细想过，今天居然又学习了点知识，也算是有点收获吧。
您的错误在于，挥鞭动作不是匀速单向进行
鞭梢最终的动作是经过前期蓄能并集中在很小的一段距离上爆发的结果。
鞭响时只是鞭梢很短一段超过声速，而且运动方向是与大部分鞭体和手臂相反的。
alex182 发表于 2009-9-15 14:53
你说的甩鞭我同意。
我的原贴更明确一点是说，不是随便甩根绳子听到到风声，就能超音速的，譬如楼上那个红领巾。
您的错误在于，挥鞭动作不是匀速单向进行
鞭梢最终的动作是经过前期蓄能并集中在很小的一段距离上爆发的结果。
鞭响时只是鞭梢很短一段超过声速，而且运动方向是与大部分鞭体和手臂相反的。
alex182 发表于 2009-9-15 14:53
你说的甩鞭我同意。
我的原贴更明确一点是说，不是随便甩根绳子听到到风声，就能超音速的，譬如楼上那个红领巾。
GD6993 发表于 2009-9-15 14:35
学习了。假设鞭梢在这极大的G下断裂，应该会成为第一个超声速飞行的人造物体吧，而不是X-1了。
学习了。假设鞭梢在这极大的G下断裂，应该会成为第一个超声速飞行的人造物体吧，而不是X-1了。