马赫(Mach)是一个飞行速度单位,是指飞行器飞行速度与介质(一般指大气)中声速的比值。也就是说,马赫数是该飞行器飞行速度与所在介质中声速的比值。这个单位的名称来源于奥地利的物理学家恩斯特·马赫。那么,为什么要以声速作为基准单位呢?
首先,人类在实际飞行过程中会遇到空气阻力与空气动力。当物体的速度达到一定范围时,空气阻力与空气动力就会有着不同的变化,而这个变化的边界就是声音传播的速度,即音速。因此,马赫数的基准点就是音速。
举个例子,如果一个物体飞行的速度是1马赫,那么它的速度是音速的1倍。而音速的大小(值约为每秒340米)则取决于介质的密度、压力和温度等因素。因此,马赫数与环境因素也有很大的关系。
如果要进一步计算一架飞机的马赫数,需要考虑它所在的高度、温度、密度等因素,因为这都会对音速产生影响。不同类型的飞机在飞行的时候所需的最大马赫数也会因此而异。