تحويل Mach إلى m/s عدد ماخ ↔ متر في الثانية مجاناً عبر الإنترنت آمن
اكتب قيمة بـعدد ماخ فتقرأها في الحال بـمتر في الثانية. الحساب يجري داخل متصفحك ولا يُرسل شيء إلى أي مكان، والرقم المستعمل مذكور أدناه لأن هذا الرقم يتبع الهواء.
لا رفع لأي ملف
التحويل من عدد ماخ
التحويل إلى متر في الثانية
قيم شائعة — تحويل Mach إلى m/s (عدد ماخ ↔ متر في الثانية)
| Mach | m/s |
|---|---|
| 0.5 | 170.147 |
| 0.8 | 272.2352 |
| 1 | 340.294 |
| 1.5 | 510.441 |
| 2 | 680.588 |
| 3 | 1020.882 |
| 5 | 1701.47 |
| 10 | 3402.94 |
من أين جاءت هذه الوحدات
ليس للسرعة وحدةٌ خاصة بها: فهي طولٌ مقسومٌ على زمن، ولذلك احتفظت كل حرفةٍ بالطول الذي كانت تستعمله أصلاً. ومن هنا صارت الحركةُ الواحدة 100 كم/س على لافتةٍ أوروبية، و62 ميلاً في الساعة على لافتةٍ أمريكية، و27٫8 م/ث في مسألة فيزياء. والعقدة أقدمها وأشدها حرفية: كان البحارة يُرخون حبلاً معقوداً على مسافاتٍ متساوية ويعدّون كم عقدةً انزلقت بين أصابعهم حتى تفرغ الساعة الرملية، فتُقرأ السرعة بالعقد. والعقدة ميلٌ بحري في الساعة، والميل البحري دقيقةٌ من دقائق العرض — ولهذا ما زالت السفن والطائرات تستعملها. أما سرعة الضوء فحالةٌ خاصة: فمنذ 1983 لم تعد تُقاس بل ثُبِّتت عند 299٬792٬458 م/ث بالضبط، لأن المتر صار يُعرَّف منها.
أين تصادفها
الكيلومترات والأميال في الساعة تعيش على عدادات السرعة واللافتات، والمتر في الثانية في الفيزياء والهندسة ونشرات الرياح، والقدم في الثانية في علم المقذوفات وفي الورش الأمريكية. والعقدة تحمل الملاحة والطيران وأحوال البحر، وأعداد ماخ تظهر حيثما بلغت طائرةٌ من السرعة ما يجعل صلابة الهواء نفسها ذات شأن. أما سرعة الضوء فتُصادَف في المسافات أكثر مما تُصادَف في الحياة اليومية: فالسنة الضوئية ببساطة هي ما تبلغه في سنة.
أسئلة متكررة
هل ماخ 1 سرعةٌ ثابتة؟
لا. ماخ نسبةٌ إلى سرعة الصوت في الهواء المحيط، والصوت أبطأ في الهواء الأبرد. وتستعمل هذه الصفحة القيمة القياسية عند مستوى البحر، 340٫294 م/ث، فماخ 1 هنا نحو 1225 كم/س. وعلى ارتفاع طيران الطائرات التجارية يكون الهواء أبرد بنحو خمسين درجة، فيصير ماخ 1 نفسه أبطأ بنحو العُشر. ولذلك تستطيع طائرةٌ أن تحفظ عدد ماخ ثابتاً بينما تتغير سرعتها فوق الأرض.
لماذا تستعمل السفن والطائرات العقدة بدل الكيلومتر في الساعة؟
لأن الميل البحري دقيقةٌ قوسية من دوائر العرض. فالسفينة التي تجري بعقدةٍ واحدة تقطع دقيقةَ عرضٍ في ساعة، فتتوافق السرعة والزمن والموضع على الخريطة دون أي تحويل. وللسبب نفسه بقي الميل البحري عند 1852 متراً بالضبط ولم يُقرَّب إلى رقمٍ أنيق.
هل الجواب دقيق؟
حيث تُعرَّف الوحدتان إحداهما بالأخرى بأعداد صحيحة، نعم — وتقول الصفحة ذلك فوق الرقم، والتقريب الوحيد في عدد المنازل المعروضة. وحيث لا تكون النسبة عشرية منتهية، تعرض الصفحة اثنتي عشرة رقماً معنوياً وتقول إن العلاقة تقريبية، بدل أن تدّعي غير ذلك.
هل يغادر جهازي شيءٌ مما أكتبه؟
لا. الحساب يجري في متصفحك؛ لا يُرفَع شيء، ولا خادم أصلاً ليُرفَع إليه. حمِّل الصفحة مرة واحدة وتبقى تعمل والشبكة مطفأة.
من رقم ماخ إلى الأمتار في الثانية في الهندسة: الفوهات والأنفاق والتوربينات والمحاكاة
مهندس يُعدّ فوهة فوق صوتية أو تشغيلة في نفق رياح أو نموذجاً حسابياً يعمل بوحدات SI، ومع ذلك كثيراً ما تقول المواصفة "ماخ 2.5". وتحويل هذا الرقم إلى أمتار في الثانية حساب صغير بافتراض كبير واحد: حرارة الغاز. ولعملية “حوّل ماخ إلى m/s” لهواء قياسي عند 15 °C اضرب في 340.294: ماخ 0.5 هو 170.1 m/s، وماخ 1 هو 340.3 m/s، وماخ 2 هو 680.6 m/s. تجري الحاسبة أعلاه الضرب وأنت تكتب، وتبيّن الأقسام أدناه من أين يأتي الرقم ومتى لا ينطبق.
تغطي الصفحة القاعدة مع أمثلة محلولة، ولمحة عن كل وحدة، ومقارنة، وسلسلة طويلة من البيئات الهندسية، يتبعها المزالق المعتادة. ويجري الحساب في متصفحك ولا يُرسل شيء مما تكتبه إلى أي مكان. وفي التقارير التقنية اذكر دائماً الغاز والحرارة اللذين افترضتهما.
كيف تحوّل ماخ إلى m/s: اضرب في 340.294
القاعدة
سرعة الصوت في غاز مثالي هي الجذر التربيعي لـγRT/M، حيث γ نسبة السعات الحرارية وR ثابت الغاز وT الحرارة المطلقة وM الكتلة المولية. وللهواء γ = 1.4 وM = 0.028965 kg/mol، فعند 288.15 K تعطي الصيغة 340.29 m/s. ولعملية “حوّل ماخ إلى m/s” اضرب رقم ماخ في ذلك الرقم. فماخ 0.8 يعطي 272.2 m/s، وماخ 3 يعطي 1,020.9 m/s، وماخ 10 يعطي 3,402.9 m/s. وللعودة اقسم m/s على 340.294.
أمثلة محلولة
عملية “حوّل ماخ إلى m/s” لاختبار عبر صوتي عند ماخ 0.85 في هواء عند 15 °C تعطي 289.2 m/s. ونفق فوق صوتي عند ماخ 2.5 يعمل بـ850.7 m/s. ومنشأة فرط صوتية عند ماخ 6.7 تعمل بـ2,280 m/s، وحالة عودة عند ماخ 25 تقابل 8,507 m/s بمعامل مستوى البحر.
ما يتركه المعامل
ماخ نسبة، فالـ340.294 تنطبق على الهواء عند 15 °C فقط. وعند −56.5 °C، الحرارة عند 11 km، ينتقل الصوت بـ295.1 m/s، وماخ 2 حينئذ 590 m/s لا 681 m/s.
اختبار سلامة سريع
ينبغي أن يكون الجواب بـm/s أكثر من ثلاثمئة ضعف رقم ماخ. وإذا أعطت عملية “حوّل ماخ إلى m/s” رقماً أصغر مما بدأت به فقد قسمت خطأً.
رقم ماخ
نسبة بلا أبعاد
رقم ماخ نسبة سرعة إلى سرعة الصوت المحلية. وبوصفه نسبة سرعتين فلا وحدة له. وهو مسمى على اسم إرنست ماخ، الذي صوّر الموجات الصدمية حول مقذوفات فوق صوتية في ثمانينيات القرن التاسع عشر (1880s).
أين يظهر
الديناميكا الهوائية وديناميكا الغازات والدفع والباليستيات والصوتيات.
المتر في الثانية
وحدة السرعة في SI
المتر في الثانية هو وحدة السرعة المتسقة في SI. وتُكتب به معادلات ديناميكا الغازات، كالعلاقات الأيزنتروبية وصيغ تدفق الكتلة، وتعطي تقارير الاختبار السرعات عادةً بـm/s.
أين يظهر
الكتب الهندسية وتقارير الاختبار والمعايير ومخرجات المحاكاة.
ماخ مقابل الأمتار في الثانية
ماخ الواحد 340.3 m/s عند 15 °C، فالرقم بـm/s أكبر من ثلاثمئة ضعف. وماخ 0.1 هو 34 m/s وماخ 10 هو 3,403 m/s. وبخلاف m/s يتوقف ماخ على الغاز وعلى حرارته.
التحويل دقيق فقط لظروف معلنة. والخطأ النموذجي هو تطبيق 340.294 على غاز أو حرارة لم يُحسب لها.
أين يظهر التحويل
أنفاق الرياح
نفق عند ماخ 0.3 له تيار 102 m/s، وآخر عند ماخ 0.8 تيار 272 m/s، وفوق صوتي عند ماخ 2 تيار 681 m/s، عند 15 °C. والسرعة الفعلية تأتي من الحرارة في قسم الاختبار. وعملية “حوّل ماخ إلى m/s” هي السطر الأول في أي خطة اختبار.
فوهات الصواريخ
في فوهة صاروخ يغادر الغاز بسرعة 2,500 إلى 3,500 m/s. وسرعة الصوت المحلية في العادم الساخن نحو 1,000 m/s، فرقم ماخ عند الخروج نموذجياً 3 إلى 4. ويذكر المهندس الأداء بسرعة العادم بـm/s وبرقم ماخ، بحسب الجمهور.
المحاكاة
يمكن تغذية برامج ديناميكا الموائع الحسابية برقم ماخ وحرارة، أو بسرعة. والتحويل بينها خطوة روتينية، وخطأ في الحرارة يعطي خطأ في السرعة نحو 0.17 في المئة لكل درجة.
العلاقات الأيزنتروبية
نسبة حرارة الركود إلى الحرارة السكونية في جريان هي 1 + 0.2 M² للهواء. وعند ماخ 2 في هواء 288 K هذا ارتفاع حرارة 230 K، وعند ماخ 3 هو 518 K. وتستعمل هذه الصيغ ماخ متغيراً رئيسياً، وتأتي السرعة بـm/s حين تُعرف الحرارة السكونية.
صيغ الجداول الحسابية
لتحوّل ماخ إلى m/s في جدول حسابي، ضع أرقام ماخ في العمود A وأدخل =A2*340.294 في العمود B. ولحرارة أخرى T بـ°C، احسب سرعة الصوت المحلية بـ=20.0468*SQRT(273.15+T) واضرب رقم ماخ فيها.
الجمع مع أعمدة أخرى
عمود ثالث يقسم B على 3.6 أو يضرب في 3.6 يعطي km/h، فتستطيع مقارنة النتيجة بمواصفة مركبة أو منشأة.
التقريب والدقة
حين تحوّل ماخ إلى m/s لعمل صفي يكفي 340 m/s. ولنفق استعمل القيمة الدقيقة من الحرارة المقيسة. وخطأ 1 درجة في الحرارة يعطي خطأ 0.6 m/s في سرعة الصوت، أي 0.17 في المئة.
معالم للحفظ
ماخ 0.1 هو 34 m/s. وماخ 0.5 هو 170 m/s. وماخ 1 هو 340 m/s. وماخ 2 هو 681 m/s. وماخ 3 هو 1,021 m/s. وماخ 5 هو 1,701 m/s. وماخ 10 هو 3,403 m/s. ولتحوّل ماخ إلى m/s على الفور، قِس من هذه القيم.
سلّم مرجعي
ماخ 0.3 هو 102.1 m/s. وماخ 0.75 هو 255.2 m/s. وماخ 0.9 هو 306.3 m/s. وماخ 1.2 هو 408.4 m/s. وماخ 1.5 هو 510.4 m/s. وماخ 2.5 هو 850.7 m/s. وماخ 6 هو 2,042 m/s. وماخ 20 هو 6,806 m/s. وسلّم كهذا يسرّع أي فحص لتحويل ماخ إلى m/s.
الفحص بالعكس
للتحقق من نتيجة عملية “حوّل ماخ إلى m/s” اقسم الجواب على 340.294. فإذا صار ماخ 2 الرقم 680.6 m/s فإن 680.6 مقسومة على 340.294 تعيد 2. وفحص ثانٍ للحجم: ينبغي أن يكون الرقم بـm/s أكثر من ثلاثمئة ضعف رقم ماخ.
الصلة بـkm/h وmph
ماخ 1 هو 340.3 m/s و1,225 km/h و761.2 mph. وعبر km/h تستطيع الضرب في 1,225.06 والقسمة على 3.6. وتحويل ماخ إلى m/s بأي من الطريقين يعطي ما يعطيه الضرب المباشر في 340.294.
مثال محلول
لتحوّل ماخ إلى m/s صحيحاً عند ارتفاع: تبحر طائرة ركاب عند ماخ 0.85 على 11 km. الحرارة −56.5 °C، فينتقل الصوت بـ295.1 m/s وتطير الطائرة بـ250.8 m/s، أي 903 km/h. وفي عشر دقائق تقطع الطائرة 150.5 km. ورقم مستوى البحر 340.294 m/s سيعطي 289.2 m/s، بخطأ 15 في المئة.
زوايا مخروط الصدم
يجر جسم فوق صوتي وراءه مخروطاً من الموجات الصدمية نصف زاويته arcsin(1 / Mach): 41.8° عند ماخ 1.5، و30° عند ماخ 2، و19.5° عند ماخ 3. وعند ماخ 2 يتحرك الجسم 681 m كل ثانية بينما تتقدم جبهة الموجة 340 m.
انزياح دوبلر
مصدر صوت يتحرك بسرعة v نحو مراقب يغيّر التردد المرصود بالمعامل 1 / (1 − v / c). وصفارة تقترب بـ34 m/s، أي ماخ 0.1، ترتفع نغمتها بنحو 11 في المئة. وتستعمل رادارات الطقس المبدأ نفسه لقياس سرعة قطرات المطر.
الطاقة الحركية عند سرعة عالية
عند ماخ 2، أي 681 m/s، يحمل كيلوغرام واحد من المادة 232 kJ من الطاقة الحركية، أي 44 ضعفاً مما عند ماخ 0.3، أي 102 m/s. ولهذا فإن أثر مقذوف فوق صوتي أشد تدميراً بكثير من مقذوف بطيء.
الجريان المختنق
حين يجري غاز في مجرى يضيق، لا تستطيع سرعته عند الحلق أن تتجاوز سرعة الصوت المحلية. وللهواء عند 288 K ذلك الحد 340 m/s. وما بعده لا يستطيع إلا قسم متباعد تسريع الجريان إلى سرعة فوق صوتية. وهذا مبدأ فوهة دي لافال المستعملة في محركات الصواريخ والتوربينات البخارية.
الدوي الصوتي
تولّد طائرة فوق صوتية دوياً يُسمع على الأرض. وتتوقف قوته على الارتفاع وحجم الطائرة ورقم ماخ. وعند ماخ 2، أي 590 m/s على ارتفاع، يصل مخروط الصدم إلى الأرض على بعد كيلومترات كثيرة خلف النقطة التي نشأ فيها.
تحديد الموقع بالصدى
صدى يعود بعد زمن t يأتي من مسافة 343 t / 2 عند 20 °C. فلـt = 0.5 s المسافة 86 m. ويعتمد السونار ومسابر الصدى والخفافيش العلاقة نفسها، مع تصحيح للحرارة أو الملوحة.
البرق والرعد
يستغرق الصوت 2.94 ثانية لقطع كيلومتر. وعدّ الثواني بين الوميض والرعد والقسمة على ثلاثة يعطي المسافة بالكيلومترات. وتقوم الطريقة مباشرة على الرقم 340 m/s.
الموجات فوق الصوتية
لموجة فوق صوتية بتردد 40 kHz طول موجة 8.6 mm في الهواء و37 mm في الماء. وتستعمل الموجات فوق الصوتية الطبية ترددات من ملايين الهرتز وسرعة صوت في النسيج نحو 1,540 m/s. ويساعد التحويل في حساب الدقة.
الرطوبة
ينقل الهواء الرطب الصوت أسرع قليلاً من الجاف، لأن بخار الماء أخف من النيتروجين والأكسجين. وعند 20 °C ورطوبة 100 في المئة تكون الزيادة 0.5 إلى 1 m/s. والفرق صغير، لكنه قابل للقياس في الصوتيات الدقيقة.
الجريان فرط الصوتي
يبدأ النظام فرط الصوتي عند ماخ 5، أي 1,701 m/s عند 15 °C و1,475 m/s عند ارتفاع. وعند هذه السرعات يسخن الهواء قرب الجسم إلى آلاف الدرجات، وتبدأ جزيئات الأكسجين والنيتروجين بالتفكك. ولا يعود ممكناً معاملة الغاز بوصفه مثالياً.
سرعات الجزيئات
تتحرك جزيئات النيتروجين في الهواء بسرعة جذر متوسط المربعات 507 m/s عند 15 °C، أسرع من الصوت. والنسبة هي الجذر التربيعي لـ3 / 1.4، أي 1.46. وينتقل الصوت بتصادمات بين الجزيئات، فهو أبطأ قليلاً من الجزيئات نفسها.
سرعة الرياح مقابل الصوت
أقوى هبة قيست على السطح، 113 m/s، هي ماخ 0.33. وإعصار عنيف بـ90 m/s هو ماخ 0.26. وحتى أشد رياح على الأرض دون ثلث سرعة الصوت.
الصواريخ والمركبات الفضائية
يمر صاروخ بماخ 1 بعد دقيقة تقريباً من الإطلاق، عند نحو 340 m/s. وتدخل كبسولة عائدة من المدار الغلاف الجوي بـ7,800 m/s، أي قرابة ماخ 26 بالنسبة إلى سرعة الصوت على الارتفاع. وهذه السرعات أكثر من عشرين ضعف سرعة الصوت.
ماخ على المريخ والزهرة
على المريخ، في ثاني أكسيد الكربون عند نحو −60 °C، ينتقل الصوت بنحو 240 m/s، فماخ 1 هناك نحو 70 في المئة من ماخ الأرض. وعلى سطح الزهرة ينقل الغلاف الساخن الصوت بنحو 410 m/s.
شفرات التوربينات الغازية
تتحرك أطراف شفرات المرحلة الأولى لمروحة محرك طائرة كبير بنحو 400 m/s، أي فوق ماخ 1 بالنسبة إلى الهواء الداخل. ويشكل المصممون الشفرات للتعامل مع الموجات الصدمية. ويذكر المهندسون سرعات الأطراف بـm/s أو بأرقام ماخ.
طريقان إلى نتيجة واحدة
تستطيع الانتقال من ماخ إلى m/s مباشرة بـ340.294، أو في خطوتين: احسب سرعة الصوت من الحرارة ثم اضرب في رقم ماخ. وعند 15 °C يتفق الطريقان. وعند حرارات أخرى فالثاني هو الصحيح.
أنابيب الصدم
في أنبوب صدم ينفجر غشاء وتجري موجة صدمية في الأنبوب. وموجة ماخ 3 في هواء عند 288 K تتحرك بـ1,021 m/s. ويستعمل الباحثون هذه الأنابيب لدراسة الاحتراق وكيمياء الغازات عند حرارة عالية، ويحدد رقم ماخ للصدمة الظروف خلف الموجة.
الصوت في غازات مختلفة
عند 20 °C ينتقل الصوت بسرعة 343 m/s في الهواء، و1,007 m/s في الهيليوم، و1,305 m/s في الهيدروجين، و319 m/s في الأرغون، و268 m/s في ثاني أكسيد الكربون. فماخ 1 يعني إذن سرعات مختلفة جداً في غازات مختلفة، وتستغل أنفاق الرياح التي تستعمل الهيليوم أو الغازات الثقيلة هذا لبلوغ رقم ماخ معين بسرعة معتدلة.
أنفاق الغاز الثقيل
تستعمل بعض المنشآت غازات أثقل من الهواء، مثل سداسي فلوريد الكبريت، لتعمل بسرعات أدنى مع رقم ماخ نفسه. فغاز ينتقل فيه الصوت بـ135 m/s يحتاج 270 m/s فقط لبلوغ ماخ 2. فيتعرض النموذج لأحمال أقل شدة، ويحتاج النفق قدرة أقل.
الارتفاع والحرارة
عند 11 km تكون سرعة الصوت 295.1 m/s. وطائرة عند ماخ 0.85 تتحرك هناك بـ250.8 m/s، لا بـ289.2 m/s. وطائرة عند ماخ 2 تتحرك بـ590 m/s. والضغط المنخفض لا يؤثر في سرعة الصوت، بل الحرارة وحدها.
صيغة عملية للهواء
للهواء، سرعة الصوت بـm/s نحو 331.3 + 0.606 T، حيث T بالدرجات المئوية. عند 0 °C تعطي 331.3، وعند 15 °C 340.4، وعند 20 °C 343.4، وعند 40 °C 355.5. والصيغة جيدة بما يكفي للحسابات العادية بين −40 و40 °C.
الاختصار الذهني
لتحوّل ماخ إلى m/s في رأسك، اضرب في 340 وأضف 0.1 في المئة. فلماخ 2: 680 زائد 0.7 يعطي 680.7. ولماخ 0.5: 170 زائد 0.2 يعطي 170.2. وعند ارتفاع الإبحار استعمل 295 بدل 340.
مزيد من القيم لتحويل ماخ إلى m/s
قائمة أطول من التحويلات
إذا لم تكن القيمة التي تحتاج إليها في القائمة الأولى فقد تكون هذه التحويلات الإضافية قريبة بما يكفي لقراءتها مباشرة:
- 0.1 Mach = 34.0294 m/s
- 0.5 Mach = 170.147 m/s
- 3 Mach = 1,020.882 m/s
- 4 Mach = 1,361.176 m/s
- 7 Mach = 2,382.058 m/s
- 15 Mach = 5,104.41 m/s
- 20 Mach = 6,805.88 m/s
- 75 Mach = 25,522.05 m/s
- 200 Mach = 68,058.8 m/s
- 500 Mach = 170,147 m/s
- 2,000 Mach = 680,588 m/s
- 10,000 Mach = 3,402,940 m/s
زلات شائعة مع عملية “حوّل ماخ إلى m/s”
القسمة بدل الضرب
من ماخ إلى m/s ينمو الرقم. وإذا صار ماخ 2 الرقم 0.006 فقد قسمت خطأً.
تجاهل الحرارة
القيمة 340.294 تصح عند 15 °C. وعند −56.5 °C ماخ واحد 295 m/s، ونسيان ذلك يؤدي إلى خطأ 15 في المئة.
الغاز الخاطئ
في الهيليوم أو ثاني أكسيد الكربون تختلف سرعة الصوت. ويجب أن يُحسب رقم ماخ بسرعة صوت الغاز المعني.
أسئلة سريعة
ما الصيغة لتحويل ماخ إلى m/s؟
الأمتار في الثانية تساوي رقم ماخ ضرب 340.294.
كم m/s هو ماخ 1؟
340.294 m/s في هواء عند 15 °C.
كم m/s هو ماخ 2؟
680.59 m/s.
ما سرعة الصوت عند 20 °C؟
نحو 343 m/s.
هل يُرفع شيء؟
لا، كل شيء يُحسب في متصفحك.
صفحات ذات صلة وملخص
قد تريد أيضاً حوّل ماخ إلى mph وحوّل ماخ إلى km/h وحوّل mph إلى m/s وحوّل ft/s إلى m/s وحوّل m/s إلى ft/s وحوّل km إلى mi وحوّل mi إلى km وحوّل °C إلى °F وحوّل °F إلى °C. وللاتجاه المعاكس انظر حوّل m/s إلى ماخ.
خلاصة القول: اضرب رقم ماخ في 340.294 لهواء عند 15 °C واكتب الوحدة بجانب النتيجة. ويبقى كل شيء في متصفحك، دون حساب ودون رفع.