Число на Мах
Число на Мах (или само мах, означава се с M) е отношението на скоростта на дадено тяло към скоростта на звука в средата, в която то се движи. Тъй като изразява отношение на две скорости, то е безразмерна величина.
- М = Vo/ Vs
където:
- Vo е скоростта на тялото, а
- Vs е скоростта на звука в дадената среда.
История
[редактиране | редактиране на кода]
Наречено е на името на австрийския физик и философ Ернст Мах (Ernst Mach). Във времената преди достигане скоростта на звука, инженерите първоначално използват термина „число на Мах“ (Mach's number) за означаване на самата скорост на звука. [1] По дефиниция скорост Мах 1 на даден обект е равна на скоростта на звука в същата среда, в която се движи обектът. Тъй като е безразмерна величина, стойността се изписва след мерната единица (т.е. Мах 2, а не 2 Мах).
Числото на Мах е полезно, тъй като поведението на флуида е аналогично при дадено число на Мах, независимо от другите променливи.[2] Скоростта на звука е правопропорционална на температурата на средата, и тъй като температурата в атмосферата като цяло намалява с увеличаване на надморската височина, скоростта на звука също намалява. При сух въздух, на морското равнище и температура 15 °C, скоростта на звука е 340,3 m/s.[3] На 11 000 m надморска височина при стандартна температура −56,5 °C, скоростта на звука е 295 m/s, и при тези условия толкова е Мах 1, или 86,7% от стойността на морското равнище.
Видове скорост
[редактиране | редактиране на кода]Числото на Мах се ползва за сравняване на дадена скорост с тази на звука. Казваме, че скоростта на едно тяло е:
- дозвукова (подзвукова), когато M < 1;
- звукова, когато M = 1;
- околозвукова, когато 0,8 < M < 1,2;
- свръхзвукова, когато 1,2 < M < 5;
- хиперзвукова, когато M > 5.
