O que é Mach: A Velocidade do Som?

Mach é uma unidade de medida utilizada para medir a velocidade de um objeto em relação à velocidade do som. A velocidade do som, por sua vez, é a velocidade à qual as ondas sonoras se propagam através de um meio, como o ar ou a água. Em geral, a velocidade do som é de cerca de 340 metros por segundo (m/s) no ar a uma temperatura de 20 °C.

A unidade Mach foi nomeada em homenagem ao físico austríaco Ernst Mach, que foi um pioneiro no estudo da velocidade do som. O número Mach é calculado dividindo a velocidade do objeto pela velocidade do som. Por exemplo, se um avião estiver voando a uma velocidade de 680 m/s, que é duas vezes a velocidade do som, sua velocidade Mach seria 2.

Como o som viaja a diferentes velocidades?

A velocidade do som depende do meio através do qual ele se propaga. O som se move mais rápido através de materiais mais densos, como água ou metal, e mais devagar através de materiais menos densos, como o ar. A temperatura também afeta a velocidade do som no ar – o som se move mais rápido em temperaturas mais altas.

A velocidade do som também pode ser alterada por outros fatores, como a altitude e a pressão atmosférica. Por exemplo, em altitudes mais elevadas, onde a pressão atmosférica é menor, a velocidade do som é menor. Isso significa que os aviões precisam voar mais rápido para atingir a mesma velocidade Mach em altitudes mais elevadas.

Exemplos de objetos que atingem Mach 1 ou mais

Existem vários objetos que podem atingir a velocidade Mach 1 ou mais. O mais conhecido é o avião supersônico, como o Concorde ou o F-35 Lightning II. Esses aviões são projetados para voar mais rápido do que a velocidade do som e podem atingir velocidades de até Mach 2 ou mais.

Outros exemplos incluem mísseis balísticos, foguetes e veículos hipersônicos, como o X-15. Atualmente, a aeronave mais rápida já criada é o avião hipersônico X-43A, que atingiu uma velocidade recorde de Mach 9,6 em 2004.

Como a velocidade do som é medida e calculada?

Existem várias maneiras de medir a velocidade do som. Uma maneira é usar um cronômetro para medir o tempo que leva para um som viajar uma certa distância. A velocidade do som pode então ser calculada dividindo a distância pela diferença de tempo.

A velocidade do som também pode ser calculada usando a fórmula geral para a velocidade, que é distância dividida pelo tempo. Isso requer a medição da distância e do tempo, bem como o conhecimento da temperatura e pressão atmosférica no local onde a medição é feita.

Em geral, a velocidade do som é uma medida importante em muitas áreas da ciência e da engenharia, incluindo aeronáutica, acústica e meteorologia. Entender como o som se move e como medir sua velocidade é fundamental para o desenvolvimento de novas tecnologias e a compreensão do mundo ao nosso redor.