Ses Hızı ve Mach Hesaplama

Hesaplama aracı

En üstteki alan, santigrat cinsinden hava sıcaklığıdır. Bundan yola çıkarak araç ses hızını bulur ve saniyede metre, saatte mil, saatte kilometre ve knots cinsinden gösterir. Alttaki çift, mph cinsinden bir hızı alır ve onu aynı ses hızına bölerek Mach sayısını verir. Her iki girişi de değiştirin, tüm sonuçlar canlı güncellenir. Varsayılanlar, ses hızının yaklaşık 343.2 m/s olduğu 20 santigrat derecedeki sıcak deniz seviyesi havasını ve yaklaşık Mach 0.78’e denk gelen 600 mph’lik bir uçağı modeller.

Sıcaklık ses hızını neden değiştirir

Ses, hava moleküllerinin birbirine çarpmasıyla iletilen bir basınç dalgasıdır. Hava ne kadar sıcaksa, o moleküller zaten o kadar hızlı hareket eder, böylece dalgayı daha çabuk iletir ve ses daha hızlı yol alır. Soğuk hava tersini yapar: daha yavaş moleküller, daha yavaş ses. Basınç ve yükseklik tek başlarına neredeyse hiç fark etmez, çünkü daha seyrek havada hem daha az molekül hem de bunların daha uzağa hareket edebileceği boşluk vardır ve bu iki etki birbirini götürür. Geriye kalan sıcaklıktır.

Mach 1’in atmosferin yükseklerinde daha yavaş olmasının nedeni budur. Seyir yüksekliğindeki hava eksi 50 santigrat derece civarında olabilir; orada ses hızı yaklaşık 670 mph’a düşer, sıcak yer seviyesi havasının kabaca 768 mph’ının çok altındadır. Bir uçak orada daha düşük bir gerçek hava hızıyla aynı Mach sayısını korur, çünkü ses bariyerinin kendisi onu karşılamaya inmiştir.

Mach sayıları ne anlama gelir

Ses altı, Mach 1’in altındaki her şeyi kapsar; neredeyse tüm uçuşun gerçekleştiği aralıktır. Ses geçişi, kabaca Mach 0.8 ila 1.2, hava akışının bir kısmı ses üstüne geçerken geri kalanının ses hızının altında kaldığı çetrefilli bölgedir; yolcu uçaklarının tam onun altında seyretmesinin nedeni budur. Ses üstü, Mach 1’den hızlı demektir; orada uçak kendi basınç dalgalarını geride bırakır ve bir ses patlaması üretir. Hipersonik, yaklaşık Mach 5’te başlar ve yoğun ısınma getirir; geri dönüş araçlarının ve ileri füzelerin rejimidir.

SSS

Ses hızı mph cinsinden kaçtır?

20 santigrat derecede ses hızı yaklaşık 343 m/s’dir; bu da kabaca 768 mph veya 1.236 km/h eder. Değer sıcak havayla yükselir ve soğuk havayla düşer, bu yüzden tek bir sabit rakam yoktur. Donma noktasında yaklaşık 741 mph’a düşer.

Ses hızı yükseklikle değişir mi?

Evet, ama nedeni yüksekliğin kendisi değil sıcaklıktır. Troposferde yükseldikçe hava soğur ve daha soğuk hava sesi daha yavaş taşır. Tipik bir seyir yüksekliğinde, eksi 50 santigrat derece civarında, ses hızı yaklaşık 670 mph olur; sıcak yer seviyesinde aldığınız 768 mph’ın oldukça altındadır.

Mach 1 nedir?

Mach 1, çevredeki havadaki ses hızıdır. Mach sayısı sabit bir hız değil bir orandır: bir cisim, tam olarak yerel ses hızında hareket ettiğinde Mach 1’de gider. O hız sıcaklığa bağlı olduğundan, Mach 1 deniz seviyesinde atmosferin yükseklerinde olduğundan farklı bir mph sayısıdır.

Mach 1 yüksek irtifada neden daha yavaş?

Ses, hava molekülleri arasındaki çarpışmalarla yol alır ve daha sıcak moleküller daha hızlı hareket eder, bu yüzden basınç dalgasını daha çabuk iletirler. Atmosferin yükseklerinde hava çok soğuktur, moleküller daha yavaştır ve ses hızı düşer. Mach 1 sadece yerel ses hızı anlamına geldiğinden, Mach 1’in kendisi orada daha yavaştır.

Mach sayısı nasıl hesaplanır?

Cismin hızını, ikisi için de aynı birimi kullanarak yerel ses hızına bölün. Önce ses hızını hava sıcaklığından bulun, ardından cismin hızını m/s’ye çevirin ve bölün. Örneğin 600 mph, 268 m/s’dir ve 20 santigrat derecede bu Mach 0.78 verir.