Abbiamo visto tutti i film. Un aeroplano vola in aria mentre una radio gracchiante fa clic su “In avvicinamento alla velocità di Mach”. Per la maggior parte delle persone, la velocità di Mach è un’idea interessante, ma non ha molti paragoni nel mondo reale. Oggi daremo uno sguardo a questa velocità supersonica per capirla, ei suoi multipli, in particolare Mach 4. Scopriamo: Quanto è veloce Mach 4?
Quanto è veloce Mach 4?
In condizioni normali, Mach 4 è poco più di 3.000 mph e quattro volte la velocità del suono.
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Mach 4 è 3.069 mph, 4.501 piedi al secondo o 1.372 metri al secondo. Complessivamente, Mach 4 è quattro volte la velocità del suono.
Per capire quanto è veloce Mach 4, è importante capire cos’è la velocità di Mach e come viene misurata. Mach è un termine usato per descrivere la velocità di un oggetto rispetto alla velocità del suono. Detto questo, la velocità del suono non è sempre la stessa. Il suono è solo un’onda che viaggia attraverso un mezzo (il più delle volte per gli umani, quel mezzo è l’aria), ma in altre situazioni, la velocità del suono può variare a seconda di cosa sia quel mezzo. L’acqua, ad esempio, fa viaggiare le onde in modo diverso (motivo per cui le cose suonano in modo così diverso sott’acqua). Un’altra variabile per la velocità del suono è la densità. La densità dell’aria ha molto a che fare con la velocità del suono. Una maggiore densità dell’aria significa una maggiore velocità del suono (perché le molecole possono unirsi più facilmente).
Poiché c’è una certa variabilità, Mach 1 viene solitamente indicato come 767 mph, il che significa che Mach 4 è quattro volte quello, o 3.068 mph. Per ottenere questo standard, le variabili sono:
- La velocità del suono al livello del mare
- In una “giornata standard”, ovvero senza eventi o condizioni meteorologiche avverse a 20 °C
Perché si chiama Mach?
Un numero “Mach” è un modo per fare riferimento alla velocità di un oggetto in un mezzo rispetto alla velocità del suono in quel mezzo. Ciò significa in definitiva che il numero di Mach cambierà a seconda del mezzo attraverso il quale viene trasmesso il suono. Questa idea di riferimento è stata originariamente creata da uno scienziato svizzero di nome Jakob Ackeret nel 1929. Ackeret ha pensato che sarebbe stato probabilmente utile avere un modo per confrontare la velocità di qualcosa con il suono di qualcosa nello stesso mezzo, quindi ha escogitato il numero di Mach. La sua idea era quella di creare un numero che ti dicesse quanto è veloce qualcosa in relazione alla velocità del suono che può fluttuare facilmente tra i mezzi.
Dopo aver sviluppato ulteriormente questa idea, Ackeret decise di nominare il suo nuovo numero di riferimento in onore di uno scienziato austriaco di nome Ernst Mach. Mach è stato un pioniere della dinamica dei fluidi e ha studiato il modo in cui le cose si muovevano, in particolare proiettili e razzi, e come creavano rumori così forti. Per onorare Arnst Mach, Ackeret ha dato il suo nome al numero di Mach!
Come si usa Mach?
Il numero di Mach viene utilizzato per studiare cose come razzi, aria, pressione, proiettili e altro.
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Il numero di Mach è usato nella scienza e nella fisica, ma è anche usato come punto di riferimento per le persone normali. Nella scienza, viene utilizzato principalmente per analizzare come si comportano i fluidi a velocità estremamente elevate, quando la loro densità cambia, le loro temperature, specialmente quando cambiano i mezzi. Come punto di riferimento, il numero di Mach nell’acqua è circa 5 volte più veloce che nell’aria e anche le pressioni del fluido ad esso associate cambiano.
Oggi, questi punti di riferimento sono più comunemente usati per studiare cose come razzi, aeroplani e altre cose simili. Quando la velocità di qualcosa aumenta, la pressione contro il mezzo cambia e crea resistenza. Conoscere la velocità di Mach in determinati punti di riferimento è utile per calcolare modalità di viaggio ideali o efficienti e altro ancora. La fluidodinamica è un’area di studio che si basa fortemente sull’uso del numero di Mach.
Velocità delle cose paragonabili a Mach 4
Ecco alcuni riferimenti per gli oggetti e la loro velocità, ma in termini di velocità di Mach.
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È piuttosto difficile concettualizzare quanto sia veloce Mach 4. Ecco alcuni punti di riferimento per le cose messe in “termini Mach” per aiutare:
- Un tipico aereo di linea commerciale vola a una velocità di crociera di circa 559 miglia all’ora, che è di circa Mach 0,73. Mach 4 è più di cinque volte più veloce di un aereo di linea.
- Un velocista olimpico può correre a una velocità di circa 33 piedi al secondo o 22 miglia all’ora, che è circa Mach 0,03. Ciò significa che Mach 4 è più di 137 volte più veloce di un velocista.
- Un proiettile sparato da un fucile ad alta velocità può viaggiare a una velocità di circa 3.900 piedi al secondo o 2.659 miglia all’ora. Questo è intorno a Mach 3.5, il che significa che i proiettili più veloci non sono nemmeno veloci come Mach 4!
