鞭子抽空气为什么会噼啪作响？
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民间有一种叫做甩响鞭的运动，把鞭子使劲往空中一甩，便会传出响亮的噼啪声。鞭子抽空气，为什么这么响？

早在1905年就已经有物理学家提出，这是因为甩鞭过程中，鞭梢的速度超过声速，在空气中产生冲击波，制造出声爆。不过，直到1927年才有科学家借助高速摄影技术拍下这一过程，后来的分析显示鞭梢处确实产生了声爆。鞭梢的最大速度超过了两倍声速（900米/秒），加速度高达重力加速度的50000倍。

主流解释是能量守恒。用力甩鞭时，人手赋予鞭子能量。手停下后，能量会继续沿着鞭子传递，让鞭子甩出去。而鞭子越到末端越细，质量越小，速度就会越来越快，此过程中的摩擦损耗可忽略不计。

新研究通过更先进的高速摄影技术发现，鞭子在完全伸展前，鞭稍就已经突破声速，产生了声爆。

因此，鞭子确实是比超声速飞机更早突破声速的人造物，可别小看“闪电五连鞭”。

P1：Pixabay
P2：高速摄影显示鞭稍速度达到两倍声速 | 图源：Goriely, A., & McMillen, T. (2002)
P3：鞭子产生的冲击波 | 图源：见水印