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lunes, 18 de febrero de 2008

Mach

Número Mach

El Número Mach (M), conocido en el uso coloquial como mach (pronúnciese "maj"), es una medida de velocidad relativa que se define como el cociente entre la velocidad de un objeto y la velocidad del sonido en el medio en que se mueve dicho objeto. Dicha relación puede expresarse según la ecuación
Es un
número adimensional típicamente usado para describir la velocidad de los aviones. Mach 1 equivale a la velocidad del sonido, Mach 2 es dos veces la velocidad del sonido, etc.
Este número fue propuesto por el físico y filósofo
austríaco Ernst Mach (1838-1916), uno de los más grandes teóricos de la física de los siglos XIX-XX, como una manera sencilla de expresar la velocidad de un objeto con respecto a la velocidad del sonido.
La utilidad del número de mach reside en que permite expresar la velocidad de un objeto no de forma absoluta en km/h o m/s, sino tomando como referencia la velocidad del sonido, algo interesante desde el momento en que la velocidad del sonido cambia dependiendo de las condiciones de la
atmósfera. Por ejemplo, cuanto mayor sea la altura sobre el nivel del mar o menor la temperatura de la atmósfera, menor es la velocidad del sonido. De esta manera, no es necesario saber la velocidad del sonido para saber si un avión que vuela a una velocidad dada la ha superado: basta con saber su número de mach.
Normalmente, las velocidades de vuelo se clasifican según su número de Mach en:
Subsónico M <> 5
Desde el punto de vista de la
mecánica de fluidos, la importancia del número de Mach reside en que compara la velocidad del móvil con la velocidad del sonido, la cual coincide con la velocidad máxima de las perturbaciones mecánicas en el fluido.

Generalidades
El número Mach se usa comúnmente con objetos moviéndose a alta velocidad en un fluido, y con fluidos fluyendo rápidamente dentro de
toberas, difusores o túneles de viento. A una temperatura de 15º Celsius, Mach 1 es igual a 340,3 m·s−1 (1.225 km·h−1) en la atmósfera. El número Mach no es una constante; depende de la temperatura. Por lo tanto, en la estratósfera no varía notablemente con la altura, incluso cuando la presión del aire cambia con la misma.
Este número es útil porque un fluido se comporta de una manera similar siempre que esté al mismo número Mach. Entonces, una
aeronave viajando a Mach 1 al nivel del mar (340,3 m·s−1, 1.225,08 km/h) experimentará ondas de choque de manera similar que si estuviera viajando a Mach 1 a 11.000 m, incluso cuando entonces viajase a 295 m·s−1, que sería un 86% de su velocidad al nivel del mar.
Puede ser demostrado que el número Mach es también el cociente de las fuerzas inerciales (también refiriéndose a las fuerzas aerodinámicas) y las fuerzas elá
sticas.

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