La velocidad de Mach es cuando un objeto se mueve más rápido que la velocidad del sonido. Para condiciones normales y secas y temperatura de 68 grados F, esto es 768 mph, 343 m/s, 1,125 ft/s, 667 nudos o 1,235 km/h.
si alguna vez has visto una película con aviones de combate en ella, lo más probable es que los hayas escuchado hablar de números Mach. Sin embargo, si bien los pilotos de estas películas hablarán rutinariamente de aviones que viajan a Mach 2 o 3, ¿Qué significa eso en realidad?, Resulta que los números de Mach no indican una velocidad establecida, y dos planos diferentes pueden estar en el mismo número de Mach mientras se mueven a diferentes velocidades.
Finalmente, números de Mach se definen por su relación a la velocidad del sonido. Sin embargo, la velocidad del sonido no es constante y en realidad puede fluctuar mucho dependiendo de cosas como las condiciones atmosféricas observadas en un lugar y un momento en particular.
¿Qué es Mach 1?,
Los números Mach fueron creados gracias al trabajo de Ernst Mach, un físico austriaco. Si bien Mach contribuyó mucho a los campos de la cosmología y la óptica, fue el PRIMERO en describir la velocidad del sonido, así como lo que sucede cuando un objeto excede la velocidad del sonido. Mach señaló que cuando los objetos aceleran más rápido que la velocidad del sonido, se produce un fenómeno interesante.
Cuando un avión se acerca a la velocidad del sonido, las ondas sonoras que emite el propio avión no pueden adelantarse al avión., Esto hace que las ondas sonoras se acumulen y se acumulen en un cono de sonido que se forma directamente detrás de la aeronave. A medida que el avión pasa por un área, todo el sonido acumulado se libera a la vez a medida que el cono de sonido se expande rápidamente. Este es el mecanismo que crea estampidos sónicos.
Mach 1 se refiere al punto en el que un avión excede la velocidad del sonido, creando un boom sónico., ¿Cuál es la velocidad exacta del sonido? Esa pregunta es más difícil de responder de lo que piensas, ya que la velocidad exacta del sonido depende de una variedad de variables, como la temperatura actual y la presión de aire del aire por el que pasa el sonido.
Como regla general, a una temperatura del aire de 0 grados Celsius (32 grados Fahrenheit), la velocidad del sonido es de aproximadamente 331 metros por segundo (1,087 pies por segundo)., En general, el sonido puede viajar más rápido en el aire más cálido, por lo que cuando la temperatura es de 20 grados Celsius (o 68 grados Fahrenheit) la velocidad del sonido es de 343 metros (o 1127 pies) por segundo. Tenga en cuenta que las cifras dadas aquí reflejan la velocidad del sonido a nivel del mar, y en altitudes más altas, la velocidad del sonido se vuelve gradualmente más lenta.
velocidades supersónicas e hipersónicas
que cubre Mach 1, pero ¿qué pasa con los otros números de Mach? En pocas palabras, Mach 2 significa que un avión viaja el doble de la velocidad del sonido., Mache 3 significa que un avión viaja tres veces La velocidad del sonido, y así sucesivamente. Recuerde que como Mach 1 estas otras velocidades de Mach son relativas, reflejan dos o tres veces La velocidad del sonido en esas condiciones específicas. En general, el número Mach de una aeronave se puede determinar dividiendo la velocidad de la nave por la velocidad del sonido a la altitud dada de la nave.
en términos de los diversos números de Mach, caen en algunas categorías diferentes. Los números de Mach se pueden dividir en categorías Transónica, supersónica, hipersónica y alta hipersónica.,
«La mayoría de los pilotos aprenden, cuando se fijan en sus alas y salen y se suben a un caza, especialmente, que la única cosa que no haces, no crees nada de lo que te dicen sobre un avión.»- Chuck Yeager
mientras que cualquier cosa por debajo de Mach 1 se considera subsónica, las aeronaves que vuelan a aproximadamente Mach 1 se consideran naves transónicas. Esto cubre las naves que se mueven a 0.8 A 1.3 Mach., El efecto de compresión del sonido entra en consideración alrededor de Mach 1, y debido a la alta resistencia que es creada por los aviones transónicos de compresión típicamente tienen alas en flecha para lidiar con la resistencia.
de 1.3 Mach a 5.0 Mach existe el rango de velocidad supersónica, el aire se comporta de manera bastante diferente por encima de Mach 1, por lo que los aviones que vuelan a velocidades supersónicas deben ser extremadamente aerodinámicos con bordes afilados y canards móviles., Las ondas de choque continuas serán generadas por los aviones que se mueven a velocidades supersónicas, lo que requiere su diseño pulido. Los aviones que se mueven a velocidades supersónicas también deben diseñarse teniendo en cuenta el calentamiento aerodinámico.
el primer avión supersónico fue el Bell X-1, un avión experimental propulsado por cohetes. La mayoría de los aviones que superarán Mach 1 serán naves experimentales o militares. Rara vez es necesario que una nave civil vaya Mach 1 o superior, aunque ha habido intentos de hacer que los viajes de pasajeros Supersónicos sean reales., El Concorde era un avión de pasajeros supersónico, pero finalmente se decidió que el costo operativo no justificaba su uso y el proyecto fue archivado.
los aviones de combate que son capaces de moverse a velocidades supersónicas, como el F-15 Eagle o el F-15-35 Lightning II, deben hacer concesiones en su diseño para que todavía puedan moverse y luchar adecuadamente a velocidades más bajas., Los» verdaderos » jets supersónicos (jets diseñados para el propósito principal de moverse a velocidades supersónicas) incluyen el Concorde y el SR-71 Blackbird.
el rango de velocidad que existe desde Mach 5 hasta Mach 10 se considera hipersónico. A velocidades hipersónicas, parte de la energía de un avión excitará los enlaces químicos que forman las moléculas de oxígeno y nitrógeno en el aire. Esto significa que los aviones diseñados para moverse tan rápido requieren que la química del aire se tenga en cuenta al diseñarlos.,
Los aviones hipersónicos incluyen la nave de investigación experimental X-15 y el vehículo de prueba Orbital Boeing X-37. El X-15 estableció el récord de la velocidad más alta jamás alcanzada por un avión tripulado en casi 7.237 kilómetros por hora (4.520 millas por hora) en 1967, pilotado por William J. Knight. Mientras tanto, el X-37 es un vehículo experimental utilizado por Boeing para probar tecnologías espaciales reutilizables y realizar experimentos en el espacio que luego pueden ser devueltos a la Tierra.,
cualquier velocidad superior a Mach 10 se considera en el rango hipersónico alto. A estas velocidades, la forma aerodinámica de un vehículo toma un poco de asiento trasero para el control térmico, ya que la fricción pura en la atmósfera puede calentar una nave a temperaturas extremas. Los diseños hipersónicos suelen ser mucho más bruscos que los diseños hipersónicos o Supersónicos normales.
la nave experimental x-43 de la NASA es una de las aeronaves más rápidas del mundo, capaz de alcanzar velocidades hipersónicas altas de alrededor de Mach 9.6, o 12,100 kilómetros por hora (7,520 MPH) a altitudes de más de 30,000 metros (98,400 pies). Tiene una distinción tajante plana creado para lidiar con la dura atmosférica arrastrar y compresión volar a esas velocidades conlleva.,
a medida que los científicos e ingenieros continúan trabajando en embarcaciones capaces de alcanzar velocidades supersónicas e hipersónicas más fácilmente, se abren más y más oportunidades. Los investigadores están investigando las aplicaciones para nuevas naves Super E hipersónicas, y esto incluye un posible resurgimiento de los viajes de pasajeros Supersónicos. En el futuro, incluso podría ser posible viajar De Hong Kong a Los Ángeles en solo cuatro horas. Solo recuerde que su velocidad de Mach fluctuará a medida que lo haga.
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