臨界速度是一個含義廣泛的概念，針對不同的對象具有不同的含義，最主要的含義是物體切換兩種狀態之間的臨界速度。關於臨界速度，經常討論的有：氣體的臨界速度、氣體在流體中的臨界速度、物體圓周運動和自由落體的臨界速度、機車蛇行臨界速度和迴轉軸的臨界速度。除此之外，更加複雜的系統所研究的臨界速度的概念也會相對更複雜。
基本介紹
- 中文名：臨界速度
- 外文名：Critical velocity
- 類別：物理學概念
氣體臨界速度,分類,
氣體臨界速度
當氣體作絕熱流動通過管子或噴嘴時，在一定的上游壓力下，流速隨著下游壓力的減少而增加。但當管內及噴嘴喉部流速達到在此狀態下的壓力波傳播速度即音速時，無論下游壓力如何再降低而流速仍然不變。流動達到此臨界情況下的速度稱為臨界速度。
分類
氣體在流體中的臨界速度
如果物體在流體中，從靜止狀態下落，最終達到均勻下落時的速度，稱為物體在該流體中的沉降速度；如果此時從下面給一氣流，向上吹物體，使其處於懸浮狀態，此時氣流的速度稱為物體的懸浮速度。沉降速度和懸浮速度同稱為臨界速度，而沉降速度是對物體來說的，而懸浮速度是氣流的速度。兩個速度的值是相等的。
物體圓周運動和自由落體的臨界速度
機車蛇行臨界速度
機車車輛的車輪踏面為錐形，輪緣與鋼軌之間存在間隙，當輪對在直道上運行時，輪對中心偶爾偏離軌道中心，左右兩輪便以不同直徑的滾動圓在鋼軌上滾動，使輪對在行進中一面做橫向擺動，一面圍繞經其重心的垂軸來回搖動，做一種稱為蛇行運動的波形運動。這種運動是鐵路機車車輛特有的運動。
車輪踏面製成錐形是必需的，可以使輪對倔離軌道中心時通過輪對的蛇行運動自動找中，避免在直道上一邊輪綠與鋼軌貼靠而造成輪綠偏磨。輪對、轉向架構架及車體在水平面內也是彈性相連的，因踏面銀度產生的輪對蛇行運動會引起機車的蛇行運動。劇烈的蛇行運動不僅破壞機車車輛運行的平穩性，而且會使輪緣打擊鋼軌，破壞線路，損壞軸承，甚至引起脫軌事故。嚴重妨礙了列車速度的提高。
機車開始出現劇烈蛇行的速度稱為蛇行臨界速度，簡稱臨界速度。
迴轉軸的臨界速度
迴轉機械在某一轉速下，出現強烈的振動。當迴轉機械的轉速與迴轉周系統的固有振動頻率重合時，即會產生上述現象，此時的轉速成為迴轉軸的臨界速度。
