Quão rápido é Mach 5, realmente… Goose, Maverick e Rooster sabem disso – e você?
A franquia “Top Gun” popularizou o termo “velocidades Mach”, mas elas são uma unidade de medida real usada na aviação para descrever a relação entre a velocidade de um objeto e a velocidade do som. Numa era de corridas aéreas globais, é importante saber quais são as velocidades Mach e como elas afetam as viagens ao redor do mundo.
A maioria dos aviões de passageiros voa abaixo da velocidade Mach; em outras palavras, eles não quebram a barreira do som quando voam. Quebrar a barreira do que geralmente é reservado a pilotos militares ou de pesquisa que precisam viajar grandes distâncias em curtos períodos de tempo. Curiosamente, porém, as velocidades Mach não são um número específico de milhas por hora . Com base na temperatura do ar, os aviões podem atingir Mach 5 (ou qualquer outra velocidade Mach) a uma velocidade diferente. Por exemplo, um avião voando próximo ao nível do mar pode quebrar a barreira do som e atingir Mach 1 a cerca de 760 milhas por hora, enquanto um avião a 60.000 pés acima do nível do mar pode atingir Mach 1 voando a 660 milhas por hora . É tudo uma questão de proporção.
Saiba mais sobre as velocidades Mach; Especificamente, especificamente, rápido é Mach 5, como quebrar a velocidade do som e que velocidade em milhas por hora as outras velocidades Mach alcançam.
quão rápido é Mach 5?
Mach 5 é de aproximadamente 3.836,35 milhas por hora. Mach mede a velocidade do som, portanto o número exato de Mach 5 irá variar dependendo do meio pelo qual uma aeronave voa quando mede sua velocidade Mach.
Compreendendo a velocidade Mach
![Luzes da pista do aeroporto à noite, avião ou avião pousando na pista de pouso, crepúsculo e pôr do sol. Jato de avião chegando ao aeródromo, campo de aviação de San Diego, Califórnia, EUA. Aeronaves voando no ar no céu. Luzes da pista do aeroporto à noite, avião ou avião pousando na pista de pouso, crepúsculo e pôr do sol. Jato de avião chegando ao aeródromo, campo de aviação de San Diego, Califórnia, EUA. Aeronaves voando no ar no céu.](https://i1.wp.com/qualqueranimal.top/imgiv4-gpj.575x4201-delacs-desnecil-eguh-1592113312-kcotsrettuhs/50/3202/aidem/moc.slamina-vvv.jpg)
Pilotos comerciais e aviões não gostam de altas velocidades Mach.
©Dogora Sun/Shutterstock.com
A velocidade Mach, em homenagem ao físico e filósofo austríaco Ernst Mach, descreve a relação entre a velocidade do som e a velocidade relativa de um objeto. É usado na aeronáutica como uma quantidade adimensional para os pilotos comunicarem sua verdadeira velocidade no ar.
Os níveis de velocidade Mach estão relacionados à velocidade do som, embora não exista uma relação direta como existe para temperaturas em escalas diferentes. Em vez disso, os Machs usam uma fórmula de velocidade de fluxo local sobre a velocidade do som no meio. O meio provoca a relação indireta; dependendo do meio em que um avião voa, sua velocidade em milhas por hora será diferente para atingir uma determinada velocidade Mach.
Nem todo avião pode atingir Mach 5. Na verdade, muitos poucos voos comerciais, a menos que sejam especialmente projetados para essas velocidades, podem viajar para Mach 5. A capacidade de um avião de voar Mach 5 depende da construção e do material do avião, bem como o motor que tem. A maioria das aeronaves comerciais de passageiros voa entre Mach 0,6 e Mach 0,9.
A velocidade Mach mais rápida já registrada foi Mach 9,6. Esta velocidade, alcançada pela aeronave hipersônica não tripulada da NASA “NASA X-43” é o Mach mais rápido registrado em julho de 2023. O Mach mais rápido realizado por uma aeronave tripulada é Mach 6,72.
Finalmente, entenda as velocidades Mach se resumir a uma classificação de regime geral como a seguinte:
- Abaixo de Mach 1, a viagem é subsônica , na qual a maioria das aeronaves turbofan movidas a hélice viajam.
- Mach 1.2 é a velocidade máxima para transônico .
- Entre Mach 1,2 e Mach 5 há uma viagem supersônica .
- Viagem hipersônica é qualquer viagem entre Mach 5.0 e 10.0.
Nenhuma nave atingiu uma velocidade Mach superior a 9,6 e nenhum ser humano rápido mais rápido que Mach 6,7.
Quão rápido é o Mach 5 em comparação com outros Machs?
Macho | Velocidade aproximada em milhas por hora |
---|---|
Mach 1 | 767.269 |
Mach 2 | 1534,54 |
Mach 3 | 2301.81 |
Mach 4 | 3069.08 |
Mach 5 | 3836,35 |
Mach 6 | 4603.61 |
Mach 7 | 5370,88 |
Mach 8 | 6138.15 |
Mach 9 | 6905.42 |
Mach 10 | 7672,69 |
Quebrando a velocidade do som
![Cone de Vapor F-18 Super Hornet - Um cone de vapor distinto se forma ao redor do jato conforme ele se aproxima da velocidade do som, também conhecido como Singularidade de Prandtl-Glauert. Cone de Vapor F-18 Super Hornet - Um cone de vapor distinto se forma ao redor do jato conforme ele se aproxima da velocidade do som, também conhecido como Singularidade de Prandtl-Glauert.](https://i1.wp.com/qualqueranimal.top/imgiv4-gpj.386x4201-delacs-desnecil-eguh-427848701-kcotsrettuhs/70/3202/aidem/moc.slamina-vvv.jpg)
Um distinto cone de vapor se forma ao redor do jato à medida que se aproxima da velocidade do som, também conhecido como Singularidade de Prandtl-Glauert.
©SVSimagery/Shutterstock.com
Qual é exatamente a velocidade do som?
A velocidade do som descreve a rapidez com que a onda ou as vibrações do som passam por um meio específico ou, mais amplamente, pela matéria. Se você estiver no ar seco a 30 graus Celsius, a velocidade do som é de 343 metros por segundo. O som viaja muito mais devagar que a luz, e é por isso que você vê um raio antes de ouvir o trovão produzido pelo calor. O som também pode viajar através do descartável e viaja mais rápido através de materiais como o aço do que o ar porque as partículas estão mais próximas e mais resultados.
Na última análise, a velocidade do som depende da elasticidade, temperatura, umidade e densidade do seu meio. Por exemplo:
- O som viaja mais devagar quando um meio é denso porque as partículas são maiores e levam mais tempo para vibrar partículas maiores.
- Partículas a uma temperatura mais elevada têm mais energia e permitem que as ondas sonoras viajem mais rapidamente, pelo que o som viaja mais rapidamente a temperaturas mais elevadas.
- O som viaja mais rápido no ar úmido. Quanto mais úmido para o ar, menos denso ele será e, como mencionado acima, quanto menos denso para o meio, mais rápido o que poderá viajar.
“Top Gun” costuma fazer referência à velocidade do som e às velocidades Mach em seus filmes. Qualquer filme ou mídia de cultura pop que tenha algo a ver com jatos, pilotos e aeronaves voando ao redor da barreira do som discutirá a velocidade do som em seus filmes e programas de televisão. No entanto, eles nem sempre são precisos com a ciência que usam.
Alcançando Mach 5: Desafios Tecnológicos
A tecnologia necessária para o voo supersônico difere das aeronaves que viajam em velocidades subsônicas ou transônicas. Na maioria das vezes, titânio ou ligas de titânio criam as fuselagens dessas embarcações. Além disso, como essas embarcações precisam romper a barreira do som, elas precisam de um design aerodinâmico e de motores potentes.
Várias startups têm paixão por revolucionar as viagens aéreas para tornar os voos supersônicos e hipersônicos um produto comercial, mas a realidade do mercado está a pelo menos cinco anos de distância. A Hermeus, uma start-up em Atlanta, Geórgia, criou um novo modelo de negócio para o voo comercial que pretende criar.
Atendendo viajantes executivos e de primeira classe, o jato principal da Hermeus transportava passageiros de Nova York para Londres em cerca de uma hora e meia. Isso economiza quase meio dia de viagem; já que o tempo normal de voo entre as duas cidades é em média de sete horas.
Hoje, as startups investem milhões em pesquisa e desenvolvimento para criar motores e projetos de aeronaves que possam suportar aviões que respiram a uma velocidade de Mach 5, já que o avião atual que respira é mais rápido atingiu apenas Mach 3,3.
Além do Mach 5: velocidades hipersônicas
Além do Mach 5, as velocidades hipersônicas impulsionam ainda mais as naves não tripuladas para testar os limites dos mundos físicos e da engenharia. Embora os humanos continuem incapazes de viajar a velocidades hipersônicas, os líderes das indústrias aeronáuticas discutem as muitas aplicações que essas velocidades podem ter para o comércio, a exploração e muito mais.
O futuro das viagens supersônicas
Como será o futuro das viagens espaciais supersônicas?
Embora os voos custem muito dinheiro, existe uma demanda pública por viagens supersônicas. De acordo com uma pesquisa de 2023, 97% dos passageiros premium globais voariam num avião supersônico para uma viagem internacional; uma percentagem acima dos 81% em 2021.
À medida que o mundo faz uma incursão nas viagens supersónicas, várias agências alertam para a inovação com base nos impactos ambientais, como a destruição do ozono estratosférico e as controvérsias sobre o combustível de aviação.
Mais rápido que a velocidade do som
A Mach 5, os humanos viajavam 3.836,35 milhas por hora – ou mais de uma milha por segundo. À medida que a tecnologia continua a evoluir, à medida que as velocidades crescem em popularidade e demanda. Na verdade, várias empresas iniciantes de tecnologia hipersônica já planejam viagens de passageiros a Mach 5, com planos de construir aeronaves físicas até 2029.
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