надзвукова швидкість
У аеродинаміці часто швидкість характеризують числом Маха. яке визначається наступним чином: M = u c s >>>. де u - швидкість руху потоку або тіла, c s> - швидкість звуку в середовищі. Звукова швидкість визначається як c s = γ p ρ = >>>>. де γ - показник адіабати середовища (для ідеального n-атомного газу, молекула якого має i ступенями свободи він дорівнює i + 2 i >>). Тут i = n p + n r + 2 n c + n_ + 2n_> - повне число ступенів свободи молекули. При цьому, кількість поступальних ступенів свободи n p = 3 = 3>. Для лінійної молекули кількість обертальних ступенів свободи n r = 2 = 2>. кількість коливальних ступенів свободи (якщо є) n c = 3 n - 5 = 3n-5>. Для всіх інших молекул n r = 3 = 3>. n c = 3 n - 6 = 3n-6>.При русі в середовищі з надзвуковою швидкістю тіло обов'язково створює за собою звукову хвилю. При рівномірному прямолінійному русі фронт звукової хвилі має конусоподібну форму, з вершиною в рухомому тілі. Випромінювання звукової хвилі обумовлює додаткову втрату енергії рухомим тілом (крім втрати енергії внаслідок тертя і інших сил).
Аналогічні ефекти випускання хвиль рухомими тілами характерні для всіх фізичних явищ хвильової природи, наприклад: черенковское випромінювання. хвиля, створювана судами на поверхні води.
Класифікація швидкостей в атмосфері
При звичайних умовах в атмосфері швидкість звуку становить приблизно 331 м / сек. Більш високі швидкості іноді виражаються в числах Маха і відповідають надзвукових швидкостей, при цьому гіперзвукова швидкість є частиною цього діапазону. НАСА визначає «швидкий» гіперзвук в діапазоні швидкостей 10-25 М. де верхня межа відповідає першої космічної швидкості. Швидкості вище вважаються гіперзвукової швидкістю, а «швидкістю неповернення» космічних апаратів на Землю.