Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Số Mach”

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
TXiKiBoT (thảo luận | đóng góp)
n robot Thay: gl:Número de Mach
Loveless (thảo luận | đóng góp)
n robot Thêm: nn:Mach
Dòng 67: Dòng 67:
[[ja:マッハ数]]
[[ja:マッハ数]]
[[no:Mach]]
[[no:Mach]]
[[nn:Mach]]
[[pl:Liczba Macha]]
[[pl:Liczba Macha]]
[[pt:Número de Mach]]
[[pt:Número de Mach]]

Phiên bản lúc 09:31, ngày 17 tháng 11 năm 2010

Số Mach là một đại lượng vật lí biểu hiện tỉ số giữa vận tốc chuyển động của vật thể trong một môi trường nhất định (hoặc vận tốc tương đối của dòng vật chất và vận tốc âm thanh trong môi trường đó). Trong khí động lực học, số Mach là số đo tác dụng lực nén của không khí lên dòng chuyển động.

Trong vật lí, đại lượng này có kí hiệu Ma trong các hệ thống SI, ISO 31, IUPAP-25, tuy nhiên ngành hàng không dùng kí hiệu M. Cách gọi của đại lượng này xuất phát từ tên nhà vật lí nổi tiếng của thế kỉ 19, Ernst Mach.

Công thức

trong đó v là vận tốc chuyển động của vật thể, c là vận tốc âm thanh trong cùng môi trường. Vì Ma không phải là một đơn vị, về nguyên tắc chỉ có thể diễn đạt dạng "vận tốc Mach 2", không thể dùng theo thứ tự ngược lại.

Phân hạng

Số Mach thường được sử dụng khi vận tốc chuyển động chịu ảnh hưởng lực nén của môi trường và được chia làm nhiều hạng tốc độ:

(a) (b)
  • tốc độ không bị nén khi Ma < 0,3, tác động nén của không khí có thể bỏ qua,
  • tốc độ dưới vận tốc âm thanh (subsonic) khi Ma < 1, tác động nén nhỏ,
  • vận tốc âm thanh (sonic) Ma=1,
  • vận tốc vượt vận tốc âm thanh (transsonic) khi 0,8 < Ma < 1,2, vận tốc ở chế độ vượt vận tốc âm thanh mang tính cục bộ, ở vùng quanh rộng hơn vẫn ở chế độ dưới vận tốc âm thanh,
  • vận tốc siêu âm (supersonic) khi 1,2 < Ma < 5, đã xuất hiện sóng va chạm từ khoảng cách lớn,
  • vận tốc hypersonic khi Ma > 5, xuất hiện biến đổi hóa tính của môi trường như ion hóa chất khí.

Trong hàng không

Máy bay F/A-18 Hornet ở vận tốc vượt âm thanh cho thấy điểm đơn Prandtl-Glauert (nón hơi nước) ngay trước khi đạt vận tốc âm thanh.

Trong ngành hàng không, số Mach thường được coi là một trong những yếu tố công suất cho những loại máy bay có vận tốc lớn hơn hoặc gần bằng 400 km/h. Vì vận tốc âm thanh liên quan đến mật độ không khí, đồng thời mật độ không khí phụ thuộc vào độ cao của máy bay và nhiệt độ không khí, để giữ ổn định vận tốc bay, số Mach phải phụ thuộc vào độ cao và tình trạng khí quyển cụ thể của chuyến bay. Để có thể so sánh, công suất các máy bay (bao gồm vận tốc và số Mach) được tính sang công suất ở trạng thái khí quyển tiêu chuẩn.

Vận tốc âm thanh trong môi trường không khí ở nhiệt độ 25 °C, trên mặt nước biển bằng khoảng 346 m/s, ở nhiệt độ 20 °C là 343 m/s.

Liên kết ngoài