Número de Mach

Published On Aug-05-2017

Transcripción

El “número Mach”, 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 siguiente ecuación:

Figura 14.9. Definición del número de Mach

Donde “V” es la velocidad de un objeto y “V_s” la velocidad del sonido que depende del medio físico en el que se transmite.

Es un número adimensional 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, etcétera.

Este número fue propuesto por Ernst Mach, 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 kilómetros por hora o en metros por segundo, sino tomando como referencia la velocidad del sonido. 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 determinar 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, si es menor a 0,7
Transónico M, si está entre 0,7 y 1,2
Supersónico M, si está entre 1, 2 y 5
Hipersónico M, si es mayor a 5

Desde el punto de vista de la mecánica de fluidos, el número de Mach adquiere relevancia en relación con la compresibilidad de un gas. En el estudio de modelos aerodinámicos en aire o gases, cuando este número es menor de 0,3 se considera fluido incompresible, simplificando notoriamente los cálculos realizados por un computador.

En consecuencia, el número de Mach es un indicador de si un objeto se mueve o no a velocidades superiores a la del sonido.

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