Número Mach
.jpg)
El número Mach (M), conegut en l'us coloquial com mach, és una mida de velocitat relativa que es definix com el cocient entre la velocitat d'un objecte i la velocitat del sò en el mig en que es mou dit objecte.[1][2] Este número va ser propost pel físic austríac Ernst Mach (1838&#;1916).
Dita relació pot expressar-se segons l'equació:
| Símbol | Nom |
|---|---|
| número mach | |
| velocitat d'objecte en moviment | |
| velocitat del sò en el mig físic |
El mach és un número adimensional normalment utilisat per a descriure la velocitat dels avions; aixina, mach 1 equival a la velocitat del sò, mach 2 és dos voltes la velocitat del sò, etc.
Este número va ser propost pel físic austríac Ernst Mach (1838&#;1916), un dels més grans teòrics de la física dels sigles XIX-XX, com una manera senzilla d'expressar la velocitat d'un objecte sobre la velocitat del sò.
L'utilitat del número de Mach residix que permet expressar la velocitat d'un objecte no de forma absoluta en km/h o m/s, sino prenent com a referència la velocitat del sò, alguna cosa interessant des del moment en que la velocitat del sò canvia depenent de les condicions de l'atmòsfera. Per eixemple, quant major siga l'altitut sobre el nivell de la mar o menor la temperatura de l'atmòsfera, menor és la velocitat del sò. D'esta manera, no és necessari saber la velocitat del sò per a saber si un avió que vola a una velocitat donada l'ha superat: n'hi ha prou en saber el seu número de mach.
Des del punt de vista de la mecànica de decorreguts, l'importància del número de Mach residix en la seua relació en la compresibilidad d'un gas; quan este número és menor de 0,3 es considera decorregut incompresible en l'estudi d'aerodinàmica i models en aire o gasos, simplificant notòriament els càlculs realisats per ordenador.[1][2]
La velocitat local del sò, i per tant el número de Mach, depén de la temperatura del gas circumdant. El número de Mach s'utilisa principalment per a determinar l'aproximació en la que un fluix pot tractar-se com un fluix incompresible. El mig pot ser un gas o un líquit. El llímit pot desplaçar-se en el mig, o pot estar immòvil mentres el mig fluïx a lo llarc d'ell, o abdós poden estar en moviment, en diferents velocitats: lo que importa és la seua velocitat relativa sobre l'atra. El llímit pot ser el d'un objecte immers en el mig, o el d'un canal com una tovera, difusor o túnel de vent que canalise el mig. Com el número de Mach es definix com la relació entre dos velocitats, és un número adimensional. Si Plantilla:Serif < 0,2-0,3 i el fluix és cuasi estacionario i isotèrmic, els efectes de la compresibilidad seran menuts i es podran utilisar equacions simplificades de fluix incompresible.[1][2]
Etimologia
[editar | editar còdic]El número de Mach deu el seu nom al físic austríac Ernst Mach (1838&#;1916),[3] i és una designació proposta per l'ingenier aeronàutic suís Jakob Ackeret (1898&#;1981) en 1929.[4]
Com el número de Mach és una cantitat adimensional en lloc d'una unitat de mida, el número ve despuix de l'unitat; el segon número de Mach és MachPlantilla:Nbsp2 en lloc de 2Plantilla:NbspMach (o 2 Machs). Açò recorda en cert modo a l'unitat mark (sinònim de fathom) de principis de l'era moderna, que també utilisava unitats, i pot haver influït en l'us del terme Mach.
En la década anterior als vols supersònics, els ingeniers aeronàutics es referien a la velocitat del sò com a número de Mach, mai com mach 1.[5]
Pla de vol
[editar | editar còdic]En planificació aérea, les velocitats en mach s'utilisen per a calcular la velocitat de travessia, en independència de que en les fases d'envolament, transició, aterrisage i aproximació final s'utilise la velocitat indicada en nucs -kias- d'acort en les prestacions de l'avió en concret, que generalment s'inclouen com un combustible adicional a efectes de pla de vol. Les velocitats de travessia es medixen en un percentage de mach expressat com % de la velocitat del sò, generalment entre 0,78 i 0,86 per a jets comercials.
Estes velocitats expressen el comportament i consum de l'avió respecte de la massa d'aire en la que es mou per a un nivell de vol determinat. Aixina en el seu envolvente de vol, cada tipo d'avió tindrà una velocitat òptima i una màxima expressades en un percentage de mach en el que consum i comportament de l'avió seran similars i predibles, de modo que es puga realisar un pla de vol operacional que permeta calcular consum i un pla de vol ATC que de certea sobre les hores de pas -ETO- i de vol o endurance -EET- pels controls en mínimes variacions sobre la previsió de l'operador.
En l'actualitat moltes àrees de control del tràfic aéreu en ruta o FIR (Flight information region, «regió d'informació de vol»), permeten calcular la velocitat de l'aeronau segons l'índex de costs, açò és un percentage de mach variable per a minimisar el consum en funció del nivell del vol, la temperatura i pressió atmosfèriques i en el seu cas la derrota de l'avió de modo que este percentage variarà constantment en cada waypoint o entre estos.
Vore també
[editar | editar còdic]Referències
[editar | editar còdic]- ↑ 1,0 1,1 1,2 Young, Donald F.. A brief introduction to fluïu mechanics, 5.ª edició, John Wiley & Sons, p. 95. OCLC 667210577. ISBN 978-0-470-59679-1.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 Graebel, William P.. Engineering Fluïu Mechanics, 1st edició, CRC Press, p. 16. OCLC 1034989004. ISBN 978-1-56032-733-2.
- ↑ (2016) Ernst Mach.
- ↑ Ackeret, Jakob (1929): «Der Luftwiderstand bei sehr großen Geschwindigkeiten», artícul en alemà publicat en la revista Schweizerische Bauzeitung, 94, págs. 179-183; octubre de 1929.
Vore també:
Rott, N. (1985): «Jakob Ackert i l'història del número de Mach», artícul en anglés publicat en la revista Annual Review of Fluïu Mechanics, 17, págs. 1-9; 1985. - ↑ Bodie, Warren M.: The Lockheed P-38 Lightning. Widewing Publications ISBN 0-9629359-0-5.
Referències
[editar | editar còdic]
- Este artícul conté una traducció derivada de «Número Mach» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.