Todos nós já vimos os filmes. Um avião voa pelo ar enquanto uma rádio áspero clicava em “Aproximando-se da velocidade Mach ”. Para a maioria das pessoas, a velocidade Mach é uma ideia interessante. No entanto, pode faltar em comparação no mundo real. Hoje veremos essa velocidade supersônica para entendê-la e seus múltiplos, especificamente Mach 4. Vamos descobrir: quão rápido é Mach 4?
quão rápido é Mach 4?
![Um scramjet não tripulado voa em direção ao espaço próximo à borda da atmosfera da Terra. Os motores duplos usam o ar rarefeito como oxigênio. - Elementos desta imagem cortesia da NASA Um scramjet não tripulado voa em direção ao espaço próximo à borda da atmosfera da Terra. Os motores duplos usam o ar rarefeito como oxigênio. - Elementos desta imagem cortesia da NASA](https://i1.wp.com/qualqueranimal.top/imgiv4-gpj.586x4201-delacs-desnecil-eguh-4968943321-kcotsrettuhs/70/3202/aidem/moc.slamina-vvv.jpg)
Em condições normais, Mach 4 atinge pouco mais de 3.000 mph e quatro vezes a velocidade do som.
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Mach 4 é 3.069 mph, 4.501 pés por segundo ou 1.372 metros por segundo. Ao todo, Mach 4 é quatro vezes a velocidade do som.
Para entender o quão rápido é o Mach 4, é importante entender o que é a velocidade do Mach e medi-la. Mach é um termo para descrever a velocidade de um objeto em relação à velocidade do som. Dito isto, a velocidade do som nem sempre é a mesma. O som é apenas uma onda que viaja através de um meio (na maioria das vezes para os humanos, esse meio é o ar), mas em outras situações, a velocidade do som pode variar dependendo de qual é esse meio. A água, por exemplo, faz com que as ondas se desloquem de forma diferente (é por isso que as coisas soam tão diferentes debaixo de água). Outra variável para a velocidade do som é a densidade. A densidade do ar tem muito a ver com a velocidade do som. Maior densidade significa uma velocidade mais rápida (porque as moléculas podem se unir com mais facilidade).
Como existe alguma variabilidade, Mach 1 é geralmente referenciado como 767 mph, o que significa que Mach 4 é quatro vezes isso, ou 3.068 mph. Para obter esse padrão, as variáveis são:
- A velocidade do som ao nível do mar
- Em um “dia padrão”, o que significa que não há eventos ou condições climáticas adversas a 68°F
Por que é chamado de Mach?
Um número “Mach” é uma forma de referenciar a velocidade de um objeto em um meio em relação à velocidade desse meio. Na última análise, isso significa que o número de Mach mudará dependendo do meio através do qual o som está sendo transmitido. Um cientista suíço chamado Jakob Ackeret criou esta ideia de referência em 1929. Ackeret imaginou que provavelmente seria útil ter uma maneira de comparar a velocidade de algo com o som de algo no mesmo meio, então ele criou o número Mach. Sua ideia era criar um número que indicasse o quão rápido algo é em relação à velocidade do som, que pode flutuar facilmente entre os meios.
Depois de desenvolver ainda mais esta ideia, Ackeret decidiu nomear seu novo número de referência em homenagem a um cientista austríaco chamado Ernst Mach. Mach foi um pioneiro em dinâmica de fluidos e criou a forma como as coisas se moviam, nomeadamente balas e foguetes, e como vam ruídos tão altos. Para homenagear Ernst Mach, Ackeret nomeou o número Mach em sua homenagem!
Como o Mach é usado?
![Imagem renderizada em 3D do foguete V-2 Imagem renderizada em 3D do foguete V-2](https://i1.wp.com/qualqueranimal.top/imgiv4-gpj.675x4201-464855594-kcotSi/11/2202/aidem/moc.slamina-vvv.jpg)
O número Mach faz parte de estudos de coisas como foguetes, ar, pressão, balas e muito mais.
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O número Mach é usado na ciência e na física, mas também é usado como ponto de referência para pessoas comuns. Na ciência, é usado principalmente para analisar como os fluidos se comportam em velocidades extremamente altas, quando sua densidade muda e suas temperaturas, especialmente à medida que os meios mudam. Como ponto de referência, o número Mach na água é cerca de 5x mais rápido do que no ar, e a pressão dos fluidos também muda.
Hoje, esses pontos de referência são mais comumente usados para estudar coisas como foguetes , aviões e outras máquinas similares. Quando a velocidade de algo aumenta, a pressão contra o meio muda e cria resistência. Conhecer a velocidade Mach em determinados pontos de referência é útil para calcular modos de viagem ideais ou eficientes e muito mais. A dinâmica de fluidos é uma área de estudo que depende fortemente do uso do número Mach.
Velocidades de coisas comparáveis a Mach 4
![Bala voadora isolada em fundo preto Bala voadora isolada em fundo preto](https://i1.wp.com/qualqueranimal.top/imgiv4-gpj.386x4201-delacs-desnecil-eguh-53884924-kcotsrettuhs/70/3202/aidem/moc.slamina-vvv.jpg)
Aqui estão algumas referências para objetos e sua velocidade, mas em termos de velocidade Mach.
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É muito difícil conceituar o quão rápido é o Mach 4. Aqui estão alguns pontos de referência para coisas que podem ilustrar os “termos Mach”:
- Um avião comercial típico voa a uma velocidade de cruzeiro de cerca de 559 milhas por hora, o que equivale a cerca de Mach 0,73. Mach 4 é cinco vezes mais rápido que um avião comercial.
- Um velocista olímpico pode correr a uma velocidade de cerca de 33 pés por segundo ou 22 milhas por hora, o que equivale a cerca de Mach 0,03. Isso significa que Mach 4 é 137 vezes mais rápido que um velocista.
- Uma bala disparada de um rifle de alta velocidade pode viajar a uma velocidade de cerca de 3.900 pés por segundo ou 2.659 milhas por hora. Isso é em torno de Mach 3,5, o que significa que as balas de maior velocidade não são tão rápidas quanto Mach 4!
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