Nombor Mach: Perbezaan antara semakan

 

'''Nombor Mach''' (<math>\mathrm{Ma}</math> atau <math>M</math>) (umumnya {{pronEng|ˈmɑːk}}, kadang kala {{IPA|/ˈmɑːx/}} atau {{IPA|/ˈmæk/}}) adalah kelajuan objek melalui udara, atau sebarang kandungan [[bendalir]], yang dibahagikan dengan [[kelajuan bunyi]] yang melalui bendalir tersebut. Ia kerap digunakan untuk mewakili kelajuan objek (seperti pesawat atau peluru berpandu), apabila ia merentasi pada (atau melebihi) kelajuan bunyi.

Nombor Mach dinamakan sempena ahli fizik dan falsafah Czech/Austria iaitu [[Ernst Mach]]. Tidak seperti unit-unit pengukuran yang lain, berbanding Nombor Mach, angkanya diletakkan ''selepas'' unit; contohnya dua Mach ditulis dengan "Mach 2" bukannya "2 Mach".

 

Nombor Mach biasanya digunakan bagi objek yang merentasi bendalir dengan kelajuan tinggi, dan juga aliran bendalir dengan kelajuan tinggi di dalam saluran seperti [[muncung]], [[penyerak]] atau [[terowong angin]]. Ia ditakrifkan sebagai perkadaran dua kelajuan, oleh itu ia merupakan suatu [[nombor tanpa dimensi]]. Pada [[suhu]] 15 darjah [[Celsius]] dan pada [[paras laut]], kelajuan bunyi adalah 340.3 [[meter sesaat|m/s]]<ref>Clancy, L.J. (1975), Aerodynamics, Table 1, Pitman Publishing London, ISBN 0 273 01120 0</ref> (1225 [[kilometer sejam|km/j]], atau 761.2 [[batu sejam|bsj]], atau 1116 [[kaki sesaat|kaki/s]]) dalame [[atmospera Bumi]]. Kelajuan diwakili dengan nombor Mach 1 dan bukannya suatu pemalar; sebagai contoh, ia bergantung kepada suhu dan komposisi atmospera. Di aras [[stratospera]], Nombor Mach adalah tetap dan tidak bergantung pada ketinggian sungguhpun tekanan udara berubah dengan ketinggian berbeza.

 

Oleh kerana kelajuan bunyi meningkat apabila suhu meningkat, kelajuan sebenar objek yang terbang pada Mach 1 akan bergantung kepada suhu bendalir di sekelilingnya. Nombor Mach sangat berguna kerana kelakuan bendalir adalah sama pada Nombor Mach yang sama. Jadi, sebuah pesawat yang terbang Mach 1 pada aras laut (340.3 m/s, 761.2 bsj, 1,225 km/j) akan mengalami gelombang kejutan yang sama sekiranya ia terbang pada kelajuan Mach 1 di paras 11,000 m (36,000 [[kaki (panjang)|kaki]]), sungguhpun ia terbang pada kelajuan 295 m/s (654.6 bsj, 1,062 km/j, iaitu 86% daripada kelajuannya pada aras laut).

 

Kelajuan penerbangan boleh dikelaskan kepada lima kategori:

* '''[[Subsonik]]:''' Ma < 1

 

{| border="0"

|-

| (a)

Secara jelas, sebarang objek yang merentasi bendalir pada kelajuan hipersonik mungkin akan terdedah pada suhu terlampau yang sama dikenakan pada gas di belakang gelombang kejutan di muncung, oleh itu pemilihan bahan yang mempunyai ketahanan terhadap suhu menjadi amat penting.

 

Sekiranya aliran di dalam saluran melepasi ''M''=1 mencapai kelajuan supersonik, satu perubahan ketara akan berlaku. Secara logiknya, pengecutan aliran dalam saluran akan meningkatkan kelajuan aliran (iaitu menjadikan saluran lebih sempit akan menghasilkan aliran udara yang lebih laju) dan kenyataan ini adalah benar pada kelajuan subsonik. Bagaimanapun, setelah aliran mencapai kelajuan supersonik, perhubungan di antara kawasan aliran dan kelajuan adalah sebaliknya: meluaskan saluran akan meninggikan kelajuan.

 

Alat [[Meter Mach]] pesawat atau Sistem Maklumat Penerbangan Elektronik boleh memaparkan Nombor Mach yang diperolehi daripada tekanan tak berkembang dalam ([[tiub pitot]]) dan tekanan statik.

 

Andaikan udara adalah [[gas ideal]], formula untuk mengira Nombor Mach dalam boleh mampat subsonik diterbitkan daripada [[persamaan Bernoulli]] untuk ''M''<1:<ref name=Olson>Olson, Wayne M. (2002). "AFFTC-TIH-99-02, ''Aircraft Performance Flight Testing''." (PDF). Air Force Flight Test Center, Edwards AFB, CA, United States Air Force.</ref>

 

:<math>\ q_c</math> sekarang adalah [[tekanan hentaman]] yang dikira di belakang kejutan normal.

 

* [[Meter Mach]]

* [[Kelajuan bunyi]]

* [[Kelajuan udara asli]]

 

{{Reflist}}

 

* [http://web.ics.purdue.edu/~alexeenk/GDT/index.html Gas Dynamics Toolbox] Calculate Mach number and normal shock wave parameters for mixtures of perfect and imperfect gases.

* [http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/mach.html NASA's page on Mach Number] Calculate Mach number.

[[ast:Númberu Mach]]

[[id:Mach]]

[[bs:Machov broj]]

[[bg:Число на Мах]]