As velocidades supersônicas são emocionantes de ouvir e ler, mas também são uma maravilha de imaginar! Os humanos realizam máquinas que nos permitem viajar a velocidades incríveis, algumas das quais viajam mais rápido que o som através do próprio ar. Hoje vamos dar uma olhada no Mach 3, um dos números inteiros das velocidades do Mach, para descobrir o quão rápido é o Mach 3. Também aprenderemos sobre alguns veículos e objetos relacionados e veremos como eles atingem as velocidades impressionantes do Mach 3. Vamos começar !
quão rápido é Mach 3?
![indicador analógico de velocidade no ar de aviões a jato mostra velocidade em nós e mach indicador analógico de velocidade no ar de aviões a jato mostra velocidade em nós e mach](https://i1.wp.com/qualqueranimal.top/imgiv4-gpj.286x4201-delacs-desnecil-eguh-7637212681-kcotsrettuhs/70/3202/aidem/moc.slamina-vvv.jpg)
Na maioria das situações, Mach 3 tem velocidade de 3.700 km/h.
©Bjoern Wylezich/Shutterstock.com
Mach 3 é 2.301 mph, 3.378 pés por segundo, ou três vezes a velocidade do som.
Mach 3 é um termo que descreve a velocidade de um objeto ou fluido em relação à velocidade do som. A velocidade do som varia gradualmente, dependendo da temperatura e da pressão envolvida. Na maioria das situações, o “padrão” refere-se ao ar seco ao nível do mar e a 68°F, dando-nos uma velocidade padrão do som de cerca de 767 milhas por hora, ou 1.126 pés por segundo. Mach 1 é a velocidade do som, então Mach 3 seria três vezes a velocidade do som.
Com essa matemática, Mach 3 significa que um objeto ou fluido está se movendo a três vezes a velocidade nessas condições, que é cerca de 2.301 milhas por hora ou 3.378 pés por segundo. Para referência, Mach 3 é mais rápido que a velocidade de cruzeiro da maioria dos jatos comerciais, que gira em torno de Mach 0,8.
Por que é chamado de “Mach”?
Você deve estar se perguntando por que usamos o termo “Mach” para descrever a velocidade do som e seus múltiplos. Na verdade, é uma homenagem a um cientista chamado Ernst Mach, que viveu na Áustria há mais de um século. Ele ficou fascinado pela forma como as coisas se movem mais rápido que o som, como balas e foguetes, e como elas criam ruídos altos e ondas de choque no ar.
Seu trabalho envolveu muitos outros cientistas e engenheiros que queriam compreender e projetar veículos supersônicos. Um deles foi Jakob Ackeret, um cientista suíço que inventou o número Mach em 1929. Ackeret achou que seria útil ter uma maneira simples de comparar a velocidade de algo com a velocidade do som no mesmo ambiente. O número Mach é apenas isso: um número que indica quantas vezes mais rápido (ou mais lento) algo está se movendo que o som. Não importa quais unidades você usa, desde que use as mesmas para ambas as velocidades.
Como e por que o Mach é usado?
O número Mach é muito útil para analisar como os fluidos se comportam quando se movem muito rápido ou quando mudam de densidade. O número Mach também nos ajuda a calcular coisas como pressão, temperatura e força no fluido, especialmente entre vários meios. Por exemplo, a velocidade Mach na maior parte da água é de 3.315 mph, quase 5x mais rápida do que no ar seco de 68°F.
Isto é importante para estudar o movimento de foguetes e aviões, que podem viajar mais rápido que o som e criar ondas de choque e estrondos sonoros. Além disso, a velocidade Mach é útil para compreender e medir conceitos como atualização, uma variável importante na dinâmica de fluidos.
Velocidades comparáveis de objetos comuns em termos Mach
![Trem-bala Shinkansen Trem-bala Shinkansen](https://i1.wp.com/qualqueranimal.top/imgiv4-gpj.426x4201-9011731681_kcotsrettuhs/70/2202/aidem/moc.slamina-vvv.jpg)
Os trens-bala são um dos veículos comerciais mais rápidos do mundo.
©Steve Allen/Shutterstock.com
Você pode estar curioso para saber a velocidade de alguns objetos comuns em termos de Mach. Aqui estão alguns exemplos de diferentes velocidades e seus equivalentes Mach.
Boeing 747
Um Boeing 747 é um dos aviões comerciais mais populares do mundo, com velocidade máxima de cerca de 614 mph. Isso é equivalente a cerca de Mach 0,8. Como um avião tem que lidar com muita resistência e arrasto do vento, subir até 30.000 pés ajuda-o a viajar mais rápido, ao mesmo tempo que torna mais fácil quebrar a barreira do som, já que o ar é mais raro.
Bugatti Chiron
Um Bugatti Chiron é um dos supercarros mais rápidos do mundo e atinge uma velocidade máxima de cerca de 420 km/h. Isso é equivalente a cerca de Mach 0,34. Outros supercarros com velocidades semelhantes terão velocidades Mach semelhantes, embora nenhum deles concorra com o veículo terrestre mais rápido já construído (confira abaixo).
Bala de rifle
Uma bala de rifle pode viajar em velocidades diferentes dependendo do tipo de arma e munição, mas a velocidade média é de cerca de 1.700 mph. Isso é equivalente a cerca de Mach 2.2. De modo geral, adicionar pólvora adicional sem aumentar a massa da bala aumenta a velocidade da arma. Parte da razão pela qual as armas fazem tanto barulho é que elas quebram a barreira do som!
Trem-bala
A velocidade de um trem de alta velocidade pode variar dependendo do país e da tecnologia, mas a velocidade média de um trem-bala no Japão é de cerca de 320 km/h. Isso é equivalente a cerca de Mach 0,26.
Correndo
Um corredor médio pode correr em velocidades diferentes dependendo do seu condicionamento físico e resistência, mas a velocidade média é de cerca de 16 km/h. Isso é equivalente a cerca de Mach 0,01. Na próxima vez que você correr, poderá afirmar que está correndo a 1/100 da velocidade do som. Mesmo Usain Bolt não consegue quebrar a barreira do som.
Qual é o caminho mais rápido para que os humanos possam viajar (em termos de Mach)?
![Lançamento do ônibus espacial Columbia Lançamento do ônibus espacial Columbia](https://i1.wp.com/qualqueranimal.top/imgiv4-gpj.4201x4201-gnihcnual_aibmuloC_elttuhS_ecapS/50/3202/aidem/moc.slamina-vvv.jpg)
O mais rápido que um ser humano já foi experiente durante a missão Apollo 10 de ida e volta à Lua.
©NASA / Domínio público – Licença
terra
O veículo terrestre mais rápido já construído é o Thrust SSC, um carro a jato que cortou a barreira do som em 1997. Ele detém um recorde invencível de veículo terrestre mais rápido do mundo , com velocidade média de 763 mph. Isso equivale a cerca de Mach 1,02! O motorista do Thrust SSC era Andy Green, um ex-piloto da Força Aérea Real Britânica .
Ar
A aeronave mais rápida já construída é o norte-americano X-15, um avião movido a foguete que voou no limite do espaço na década de 1960. Ele detém um recorde invencível de aeronave tripulada mais rápida do mundo, com velocidade máxima de 4.520 mph , o que equivale a cerca de Mach 6,7. O X-15 parece mais um míssil feito por um avião, e também teve que ser lançado a partir de um bombardeiro B-52.
A aeronave tripulada “que respira ar” mais rápida, o que significa que usa motores a jato e não foguetes, é o Lockheed SR-71 Blackbird, um avião espião da era da Guerra Fria. Ele detém o recorde oficial de aeronave tripulada com respiração aérea mais rápida do mundo, com velocidade máxima de 2.193 mph, ou Mach 3,3.
A aeronave civil mais rápida já construída é o jato supersônico Concorde aposentado. Foi um dos dois únicos aviões supersônicos de passageiros que já voaram comercialmente. O Concorde atingiu uma velocidade máxima de 1.354 mph. Poderia voar de Londres para Nova York em menos de quatro horas, metade do tempo de um avião normal hoje.
Espaço
Quando se trata de velocidades supersônicas , as velocidades mais rápidas quase sempre ocorrem no espaço. O espaço não tem ar, o que significa que não há som. Ainda assim, se tomarmos a velocidade relativa de uma nave espacial e usarmos a velocidade Mach padrão em ar seco, podemos facilmente dividir e chegar a um número.
A espaçonave mais rápida (e “coisa” geral) em que os humanos já viajaram foi uma espaçonave que foi à Lua e voltou. O recorde do voo espacial humano mais rápido foi planejado pela tripulação da missão Apollo 10 da NASA em 1969. Eles atingiram uma velocidade impressionante de 24.791 mph (em relação à Terra) ao voltarem da órbita da Lua. É o mais rápido que qualquer ser humano já experiente e equivale a cerca de Mach 32,5! Isso significa que eles se movem a mais de 32 vezes a velocidade do som na atmosfera da Terra. Para colocar isso em perspectiva, isso é mais rápido do que uma bala disparada de um rifle, que viaja cerca de Mach 2,5.
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