dentro do reino da física, existem certas barreiras que os seres humanos têm vindo a reconhecer. O mais conhecido é a velocidade da luz, a velocidade máxima a que toda a matéria convencional e todas as formas de informação no Universo podem viajar. Esta é uma barreira que a humanidade pode nunca ser capaz de ultrapassar, principalmente porque fazê – lo violar uma das leis mais fundamentais da física-a teoria da Relatividade Geral de Einstein.mas e a velocidade do som?, Esta é outra barreira na física, mas que a humanidade foi capaz de quebrar (várias vezes de fato). E quando se trata de quebrar esta barreira, os cientistas usam o que é conhecido como um número Mach para representar o limite de fluxo após a velocidade local do som. Em outras palavras, empurrar além da barreira de som é definido como Mach 1. Então, a que velocidade vais fazer isso?
Definição:
Quando ouvimos o termo Mach 1 é fácil assumir que é a velocidade do som através da atmosfera da Terra. No entanto, este termo é mais carregado do que você poderia pensar., A verdade é que um número Mach é uma razão ao invés de uma medição direta real da velocidade. E esta proporção deve-se ao fato de que a velocidade do som varia de um local para o outro, devido às diferenças de temperatura e densidade do ar.
matematicamente, isto pode ser definido como M = u / C, onde M é o número Mach, u é a velocidade de fluxo local em relação aos limites (i.e., a velocidade do objeto movendo-se através do meio), e c é a velocidade do som nesse meio particular (isto é, atmosfera local, água, etc).
Quando a velocidade do som é quebrada, isto resulta no que é conhecido como um “estrondo sônico”. Este é o som alto, rachando que é associado com as ondas de choque que são criadas por um objeto que viaja mais rápido do que a velocidade local do som. Exemplos variam uma aeronave quebrando a barreira do som para explosões em miniatura causadas por balas voando por, ou a rachadura de um chicote.,
Velocidade Do Som:
basicamente, a velocidade do som é a distância percorrida em uma certa quantidade de tempo por uma onda sonora à medida que se propaga através de um meio elástico. Como já foi dito, este não é um valor universal, mas se resume à composição do meio e às condições desse meio. Quando falamos da velocidade do som, referimo-nos à velocidade do som na atmosfera da Terra. Mas mesmo isso está sujeito a variações.
No entanto, os cientistas tendem a confiar na velocidade do som medida no ar seco (i.e., baixa humidade) e a uma temperatura de 20 °C (68 °F) como padrão. Sob essas condições, o local, a velocidade do som é de 343 metros por segundo (1,235 km/h; 767 mph) – ou 1 quilômetro em 2.91 s e 1 milha em 4.69 s.
Classificações:
Como com a maioria dos rácios, há aproximações e categorias que são usados para medir a velocidade do objeto em relação à barreira do som. Isto nos dá as categorias de subsônico, transônico, supersônico e hipersônico., Este sistema de categorização é muitas vezes usado para classificar aeronaves ou espaçonaves, o requisito mínimo é que a maioria das embarcações classificadas têm a capacidade de se aproximar ou exceder a velocidade do som.
para aeronaves ou qualquer objeto que voa a uma velocidade abaixo da barreira sonora, a classificação subsônica se aplica., Esta categoria inclui a maioria dos jatos suburbanos e pequenas aeronaves comerciais, embora algumas exceções tenham sido notadas (ou seja, jatos comerciais supersônicos como o Concorde).
Uma vez que estas embarcações nunca atingem ou excedem a velocidade sonora, terão um número Mach inferior a um e, por conseguinte, expresso em forma decimal – ou seja, inferior a Mach 0,8 (273 m/s; 980 km/h; 609 mph). Tipicamente, estas aeronaves são impulsionadas por hélice e tendem a ter asas de aspecto elevado (delgadas) e características arredondadas.,
a designação de transônico aplica-se a uma condição de voo onde uma gama de velocidades de fluxo de ar existem ao redor e depois da aeronave. Estas velocidades estão simultaneamente abaixo, a, e acima da velocidade do som, variando de Mach 0.8 A 1.2 (273-409 m/s; 980-1,470 km/h; 609-914 mph). Aviões transônicos quase sempre têm varrido as asas, causando o atraso da divergência de arrasto, e são conduzidos por motores a jato.
a próxima categoria é a aeronave supersônica. Estas são embarcações que podem mover-se além da compressão do ar que é a “barreira de som., Estas embarcações geralmente têm um número Mach entre 1 e 5 (410-1,702 m / s; 1,470–6,126 km/h; 915-3,806 mph). Aeronaves projetadas para voar a velocidades supersônicas mostram grandes diferenças em seu projeto aerodinâmico devido às diferenças radicais no comportamento dos fluxos acima de Mach 1.
estas incluem bordas vivas, secções finas das asas e estabilizadores da cauda (também conhecido por. barbatanas) ou canards (forewings) que são capazes de se ajustar. As embarcações que tipicamente têm esta designação incluem aviões de caça modernos, aviões espiões (como o SR-71 Blackbird) e o já mencionado Concorde.,
A última categoria é hipersônica, que se aplica a aeronaves que podem exceder a velocidade de Mach 5 e podem atingir velocidades tão altas quanto Mach 10 (1,702–3,403 m/s; 6,126–12,251 km/h; 3,806–7,680 mph). Muito poucas aeronaves podem se mover a tais velocidades, e tendem a ser movidas por foguetes (como o X-15), scramjets (como o X-43, ou HyperX), ou naves espaciais que estão em processo de deixar a atmosfera da Terra.outro exemplo são os objetos que entram na atmosfera terrestre. Estes podem assumir a forma de naves espaciais realizando reentrada, ou meteoritos que passaram e se romperam na atmosfera da Terra., Por exemplo, o meteoro que entrou no céu acima da acima da pequena cidade de Chelyabinsk, na Rússia, em fevereiro de 2013, estava viajando a uma velocidade de cerca de 19.16 ± 0.15 km/s (68,436 – 69,516 km/h; 42,524 – 43,195 mph).por outras palavras, o meteorito estava a viajar entre Mach 55 e 56 quando atingiu a nossa atmosfera! Dada a sua tremenda velocidade, quando o meteoro atingiu os céus acima de Chelyabinsk, criou um estrondo sónico tão poderoso que causou extensos danos a milhares de edifícios em seis cidades da região., Este dano, que incluiu muitas janelas explodindo, resultou em 1.500 pessoas sendo feridas.Qual é a velocidade de Mach One? A resposta curta é que depende de onde você está. Mas, em geral, é uma velocidade que excede cerca de 1200 km / h ou 750 mph. Se você é capaz de ir tão rápido, você vai quebrar a barreira do som, e as pessoas por quilômetros ao redor vão ouvir sobre isso!
Nós escrevemos muitos artigos interessantes sobre o som aqui no universo hoje. Aqui está o que é o som?, Qual é o jato mais rápido do mundo? O que é a resistência Ao Ar? e como soa a NASA?,
para mais informações, confira o Artigo da NASA sobre o número Mach, e aqui está um link para uma lição sobre o número Mach.gravámos um episódio de Astronomia sobre o vaivém espacial. Ouve, episódio 127: O vaivém espacial dos EUA.
