ماخ چیست و هر واحد آن معادل چندکیلومتر بر ساعت است؟

به گزارش شهرآرانیوز - سرعت صوت عبارت است از مقدار مسافتی که صوت در مدت زمانی معین طی می‌کند. برای مثال سرعت صوت در ثانیه و در سطح دریا و دمای ۲۲ درجه تقریباً ۳۴۵ متر و سرعت آن در یک ساعت ۱۲۴۰ است.

دلیل متغیر بودن سرعت صوت، به میزان فشار هوا یا در حقیقت ارتفاع بستگی دارد. در سطح دریا، سرعت صوت در میزان حداکثر خود و در ارتفاعات بالا در کمترین مقدار خود (حدود ۱۰۶۰ کیلومتر بر ساعت در در دمای ۵۲ درجه) است. یعنی در سطح دریا، به دلیل تراکم نسبتاً زیاد ملکول‌های هوا، صوت با سرعت بیشتری حرکت می‌کند و مجرد اینکه ارتفاع بالا می‌رود، فشار هوا تقلیل می‌یابد. در نتیجه صوت با سرعت کمتری فضا را پیمایش می‌کند. به حداکثر سرعت صوت در یک ارتفاع معین ماخ یا Mach می‌گویند.

عدد ماخ از نام چه کسی گرفته شده است؟

عدد ماخ از نام ارنست ماخ، فیلسوف و فیزیکدان اتریشی گرفته شده‌ است. ارنست والفرد ژوزف ونزل ماخ ۱۸ فوریه ۱۸۳۸ در برنو جمهوری چک به دنیا آمد و در تاریخ ۱۹ فوریه ۱۹۱۶ در مونیخ آلمان در سن ۷۸ سالگی درگذشت. این فیزیکدان و فیلسوف که ملیت اتریشی داشت دانش‌آموخته‌ دانشگاه وین اتریش بود و برای مشارکت در مطالعه امواج شوک به شهرت رسید. ارنست ماخ به عنوان یک فیلسوف علم تأثیر زیادی بر پوزیتیویسم منطقی و پراگماتیسم آمریکا داشت. به افتخار این  فیزیکدان برجسته نسبت سرعت شئ در یک سیال به سرعت صوت در همان سیال به عنوان عدد ماخ نامگذاری شده است.

عدد ماخ چیست؟

عدد ماخ بیشتر به عنوان یک کمیت بدون اندازه شناخته می‌شود تا یک واحد اندازه‌گیری؛ به همین دلیل عدد در هنگام همراه‌بودن با کلمهٔ ماخ، بعد از آن قرار می‌گیرد. برای نوشتن دو ماخ به جای ۲ماخ (۲mach)، شکل ماخ ۲ (mach۲) به‌کار برده می‌شود. این کلمه تا اندازه‌ای یادآور واحد قدیمی ژرفاسنجی مدرن اقیانوس مارک مترادف قولاج است که زودتر از ماخ به وجود آمده و احتمالاً بر استفاده از واژهٔ ماخ تأثیر گذاشته است. یک دهه قبل از آنکه انسان سریعتر از صوت پرواز کند، مهندسان هوانوردی برای اشاره به سرعت صوت از کلمهٔ عدد ماخ استفاده می‌کردند، نه ماخ.

به این ترتیب سرعت ۱۲۰ کیلومتر در ساعت تقریباً مقداری معادل ۰.۱ ماخ است و سرعت ۹۵۰ کیلومتر برساعت تقریباً معادل ۰.۹ ماخ است (البته بیان سرعت به کیلومتر در ساعت برای درک بهتر است، وگرنه واحد سرعت هواپیما‌ها بیشتر بر حسب نات یا Knot که معادل ۱۸۲۲ متر است محاسبه می‌شود و ارتفاع آن‌ها نیز بر حسب «پا» یا Foot (هر فوت معادل تقریباً ۰.۳۵ متر است محاسبه می‌شود). سرعت ماخ توسط فرمول سرعت "هواپیما ÷ سرعت صوت محیط" محاسبه می‌شود. در شرایط استاندارد در سطح دریا، این میزان تقریبا ۳۴۰.۲۹ متر بر ثانیه برای سفر از طریق هوا است.

هر ماخ معادل چند کیلومتر است؟

ماخ با واحدهای اندازه گیری دیگرِ سرعت متفاوت است؛ ماخ یک کمیت بدون بُعد است. سرعت صوت در هوا تقریبا ۳۴۰ متر بر ثانیه است. اگر جسمی در هوا با سرعتی بیشتر از سرعت صوت حرکت کند، این سرعت را با عدد ماخ بیان می‌کنند. مثلا جنگنده ای که با سرعتی ۲ برابر سرعت صوت حرکت می‌کند سرعتی معادل ۲ ماخ دارد. هر ۱ ماخ معادل ۱۲۳۴.۸ کیلومتر بر ساعت است.

عدد ماخ بحرانی چیست؟

به سرعتی که در آن حداقل یکی از سطوح هواپیما به سرعت صوت رسیده باشد عدد ماخ بحرانی می‌گویند، گرچه این پدیده در مورد خود هواپیما صادق نباشد. عدد ماخ بحرانی را می‌توان به سرعتی که نمودار پسا در مقابل سرعت سیر صعودی می‌گیرد، نیز تعریف کرد. در این سرعت، فرامین هواپیما کم‌کم شروع به درست‌جواب‌ندادن می‌کنند و حالتی شبیه به کوبیدن بر روی بال توسط امواج ضربه‌ای به وجود می‌آید که با گذر از دیوار صوتی، فرامین هواپیما به حالت طبیعی خود بازمی‌گردند.

در ادامه حتما بخوانید

ویدئو| مراحل پرتاب تا اصابت موشک هایپرسونیک «فتاح» به هدف

ویدئو| اولین تصاویر از تست‌های اولیه موتور موشک هایپرسونیک «فتاح»

اولین فیلم از رونمایی «فتاح» ابرموشک هایپرسونیک ایرانی

رئیس‌جمهور: «فتاح» از مولفه‌های اقتدار است| صنایع دفاعی و موشکی ایران وارداتی نیست

سردار حاجی‌زاده: «فتاح» توسط هیچ موشکی قابل انهدام نیست| انتخاب نام موشک هایپرسونیک ایرانی توسط رهبر انقلاب+ فیلم

«فتاح»؛ موشک هایپرسونیک سپاه با حضور رئیس‌جمهور رونمایی شد+‌ فیلم، عکس و مشخصات

فرمانده کل سپاه: «فتاح» قادر است صفحه حرکتش را در فضا تغییر دهد+ فیلم