Conversie Mach în m/s număr Mach ↔ metri pe secundă Gratuit Online Sigur
Scrieți o valoare în număr Mach și o citiți pe loc în metri pe secundă. Socoteala se face în browserul dumneavoastră și nu se trimite nimic nicăieri — iar cifra folosită e numită mai jos, fiindcă aceasta depinde de aer.
Nu se încarcă nimic
Conversie din număr Mach
Conversie în metri pe secundă
Valori obișnuite — Conversie Mach în m/s (număr Mach ↔ metri pe secundă)
| 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 |
De unde vin aceste unități
Viteza n-are o unitate proprie: e o lungime împărțită la un timp, așa că fiecare meserie a păstrat pur și simplu lungimea pe care o folosea deja. De aceea aceeași mișcare înseamnă 100 km/h pe un indicator european, 62 mph pe unul american și 27,8 m/s într-o problemă de fizică. Nodul e cel mai vechi dintre ele și cel mai literal: marinarii lăsau să curgă o parâmă cu noduri legate la distanțe egale și numărau câte le treceau prin degete cât se golea o clepsidră, așa că viteza se citea în noduri. Un nod e o milă marină pe oră, iar mila marină e un minut de latitudine — de aceea navele și avioanele o folosesc și azi. Viteza luminii e excepția: din 1983 nu se mai măsoară, ci e fixată la exact 299.792.458 m/s, fiindcă metrul se definește acum din ea.
Unde le întâlniți
Kilometrul și mila pe oră trăiesc pe vitezometre și pe indicatoare, metrul pe secundă în fizică, în inginerie și în buletinele de vânt, piciorul pe secundă în balistică și în atelierele americane. Nodul duce navigația, aviația și vremea pe mare, iar numerele Mach apar oriunde un avion e destul de rapid cât să conteze rigiditatea aerului însuși. Viteza luminii apare mai puțin în viața de zi cu zi decât în distanțe: un an-lumină e pur și simplu cât parcurge ea într-un an.
Întrebări frecvente
Mach 1 e o viteză fixă?
Nu. Mach e un raport față de viteza sunetului în aerul din jur, iar sunetul merge mai încet în aer mai rece. Pagina aceasta folosește valoarea standard de la nivelul mării, 340,294 m/s, deci Mach 1 înseamnă aici cam 1225 km/h. La altitudinea la care zboară avioanele de linie, aerul e cu vreo 50 de grade mai rece, iar același Mach 1 e cu aproape o zecime mai lent. Un avion poate deci să țină un număr Mach constant în timp ce viteza lui față de sol se schimbă.
De ce folosesc navele și avioanele noduri, nu km/h?
Fiindcă o milă marină e un minut de arc de latitudine. O navă care merge cu un nod parcurge un minut de latitudine într-o oră, așa că viteza, timpul și poziția pe hartă se potrivesc fără nicio conversie. Din același motiv mila marină a rămas la exact 1852 de metri, în loc să fie rotunjită la ceva mai frumos.
Răspunsul este exact?
Acolo unde cele două unități se definesc una prin alta prin numere întregi, da — pagina o spune deasupra cifrei, iar singura rotunjire e în câte zecimale se arată. Acolo unde raportul nu are zecimală finită, pagina scrie douăsprezece cifre semnificative și spune că relația e aproximativă, în loc să se prefacă.
Pleacă de pe dispozitivul meu ceva din ce scriu?
Nu. Socoteala se face în browserul dumneavoastră; nu se încarcă nimic și nici n-are unde. Odată deschisă pagina, funcționează și cu internetul oprit.
De la numărul Mach la metri pe secundă în inginerie: duze, tuneluri, turbine și simulări
Un inginer care pregătește o duză supersonică, o rulare într-un tunel aerodinamic sau un model computațional lucrează în unități SI, dar specificația spune adesea „Mach 2,5”. Transformarea acestui număr în metri pe secundă este un calcul mic cu o presupunere mare: temperatura gazului. Ca să convertiți Mach în m/s pentru aer standard la 15 °C, înmulțiți cu 340,294: Mach 0,5 înseamnă 170,1 m/s, Mach 1 înseamnă 340,3 m/s, iar Mach 2 înseamnă 680,6 m/s. Calculatorul de mai sus face înmulțirea pe măsură ce tastați, iar secțiunile de mai jos arată de unde vine numărul și când nu se aplică.
Pagina cuprinde regula cu exemple lucrate, un profil al fiecărei unități, o comparație și o lungă serie de contexte de inginerie, urmate de capcanele obișnuite. Calculul rulează în browserul dumneavoastră și nimic din ce tastați nu este trimis nicăieri. În rapoartele tehnice, precizați mereu gazul și temperatura pe care le-ați presupus.
Cum convertiți Mach în m/s: înmulțiți cu 340,294
Regula
Viteza sunetului într-un gaz ideal este rădăcina pătrată din γRT/M, cu γ raportul căldurilor specifice, R constanta gazelor, T temperatura absolută și M masa molară. Pentru aer, γ = 1,4 și M = 0,028965 kg/mol, deci la 288,15 K formula dă 340,29 m/s. Ca să convertiți Mach în m/s, înmulțiți numărul Mach cu acea cifră. Mach 0,8 dă 272,2 m/s, Mach 3 dă 1.020,9 m/s, iar Mach 10 dă 3.402,9 m/s. Pentru a reveni, împărțiți m/s la 340,294.
Exemple lucrate
Un calcul „Mach în m/s” pentru un test transonic la Mach 0,85 în aer la 15 °C dă 289,2 m/s. Un tunel supersonic la Mach 2,5 funcționează la 850,7 m/s. O instalație hipersonică la Mach 6,7 funcționează la 2.280 m/s, iar o condiție de reintrare de Mach 25 corespunde la 8.507 m/s după factorul de la nivelul mării.
Ce lasă factorul deoparte
Mach este un raport, deci 340,294 se aplică doar aerului la 15 °C. La −56,5 °C, temperatura de la 11 km, sunetul călătorește cu 295,1 m/s, iar Mach 2 înseamnă atunci 590 m/s și nu 681 m/s.
Un test rapid de bun-simț
Răspunsul în m/s ar trebui să fie de peste trei sute de ori numărul Mach. Dacă un calcul „Mach în m/s” a dat o cifră mai mică decât cea de la care ați pornit, ați împărțit din greșeală.
Numărul Mach
Un raport adimensional
Numărul Mach este raportul dintre o viteză și viteza locală a sunetului. Fiind raportul a două viteze, nu are unitate. Poartă numele lui Ernst Mach, care a fotografiat undele de șoc din jurul proiectilelor supersonice în anii 1880.
Unde apare
În aerodinamică, dinamica gazelor, propulsie, balistică și acustică.
Metrul pe secundă
Unitatea SI de viteză
Metrul pe secundă este unitatea SI coerentă de viteză. Ecuațiile dinamicii gazelor, precum relațiile izentropice și formulele debitului masic, se scriu în ea, iar rapoartele de testare dau de obicei vitezele în m/s.
Unde apare
În manuale de inginerie, rapoarte de testare, standarde și rezultate de simulare.
Mach față de metri pe secundă
Un Mach înseamnă 340,3 m/s la 15 °C, deci cifra în m/s este de peste trei sute de ori mai mare. Mach 0,1 înseamnă 34 m/s, iar Mach 10 înseamnă 3.403 m/s. Spre deosebire de m/s, Mach depinde de gaz și de temperatura lui.
Conversia este exactă doar pentru condiții precizate. Greșeala tipică este să aplicați 340,294 unui gaz sau unei temperaturi pentru care nu a fost calculat.
Unde apare conversia
Tuneluri aerodinamice
Un tunel la Mach 0,3 are un curent de 102 m/s, unul la Mach 0,8 un curent de 272 m/s, iar unul supersonic la Mach 2 un curent de 681 m/s, la 15 °C. Viteza reală rezultă din temperatura din secțiunea de testare. Un calcul „Mach în m/s” este prima linie a oricărui plan de testare.
Duze de rachetă
Într-o duză de rachetă gazul iese cu 2.500 până la 3.500 m/s. Viteza locală a sunetului în gazele fierbinți evacuate este de aproximativ 1.000 m/s, deci numărul Mach la ieșire este de obicei 3 până la 4. Inginerul citează performanța ca viteză de evacuare în m/s și ca număr Mach, după public.
Simulări
Programele de dinamică computațională a fluidelor pot primi fie un număr Mach și o temperatură, fie o viteză. Conversia între ele este un pas de rutină, iar o greșeală în temperatură dă o eroare de viteză de aproximativ 0,17 la sută pentru fiecare grad.
Relații izentropice
Raportul dintre temperatura de stagnare și cea statică într-un curent este 1 + 0,2 M² pentru aer. La Mach 2 în aer de 288 K asta înseamnă o creștere de temperatură de 230 K, iar la Mach 3 de 518 K. Aceste formule folosesc Mach ca variabilă principală, iar viteza în m/s rezultă când se cunoaște temperatura statică.
Formule pentru foi de calcul
Ca să convertiți Mach în m/s într-o foaie de calcul, puneți numerele Mach în coloana A și introduceți =A2*340.294 în coloana B. Pentru o altă temperatură T în °C, calculați viteza locală a sunetului cu =20.0468*SQRT(273.15+T) și înmulțiți numărul Mach cu ea.
Combinarea cu alte coloane
O a treia coloană care împarte B la 3,6 sau înmulțește cu 3,6 dă km/h, ca să puteți compara rezultatul cu specificația unui vehicul sau a unei instalații.
Rotunjire și precizie
Când convertiți Mach în m/s pentru lucrul la clasă, 340 m/s este suficient. Pentru un tunel, folosiți valoarea exactă din temperatura măsurată. O eroare de 1 grad în temperatură dă o eroare de 0,6 m/s în viteza sunetului, adică 0,17 la sută.
Repere de memorat
Mach 0,1 înseamnă 34 m/s. Mach 0,5 înseamnă 170 m/s. Mach 1 înseamnă 340 m/s. Mach 2 înseamnă 681 m/s. Mach 3 înseamnă 1.021 m/s. Mach 5 înseamnă 1.701 m/s. Mach 10 înseamnă 3.403 m/s. Ca să convertiți Mach în m/s din mers, scalați pornind de la aceste valori.
Scara de referință
Mach 0,3 înseamnă 102,1 m/s. Mach 0,75 înseamnă 255,2 m/s. Mach 0,9 înseamnă 306,3 m/s. Mach 1,2 înseamnă 408,4 m/s. Mach 1,5 înseamnă 510,4 m/s. Mach 2,5 înseamnă 850,7 m/s. Mach 6 înseamnă 2.042 m/s. Mach 20 înseamnă 6.806 m/s. O scară ca aceasta grăbește orice verificare Mach în m/s.
Verificarea prin inversare
Ca să verificați rezultatul unui calcul „Mach în m/s”, împărțiți răspunsul la 340,294. Dacă Mach 2 a devenit 680,6 m/s, atunci 680,6 împărțit la 340,294 revine la 2. Un al doilea test este mărimea: cifra în m/s ar trebui să fie de peste trei sute de ori numărul Mach.
Legătura cu km/h și mph
Mach 1 înseamnă 340,3 m/s, 1.225 km/h și 761,2 mph. Prin km/h puteți înmulți cu 1.225,06 și împărți la 3,6. Ca să convertiți Mach în m/s, oricare drum dă același rezultat ca înmulțirea directă cu 340,294.
Un exemplu lucrat
Ca să convertiți corect Mach în m/s la altitudine: un avion de linie croazează la Mach 0,85 la 11 km. Temperatura este −56,5 °C, deci sunetul călătorește cu 295,1 m/s, iar aeronava cu 250,8 m/s, adică 903 km/h. În zece minute aeronava parcurge 150,5 km. Cifra de la nivelul mării de 340,294 m/s ar da 289,2 m/s, o eroare de 15 la sută.
Unghiurile conului de șoc
Un corp supersonic lasă în urmă un con de unde de șoc cu semiunghiul arcsin(1 / Mach): 41,8° la Mach 1,5, 30° la Mach 2 și 19,5° la Mach 3. La Mach 2 corpul se mișcă 681 m în fiecare secundă, în timp ce frontul undei avansează 340 m.
Efectul Doppler
O sursă de sunet care se mișcă cu viteza v spre un observator schimbă frecvența observată cu factorul 1 / (1 − v / c). O sirenă care se apropie cu 34 m/s, Mach 0,1, își urcă tonul cu aproximativ 11 la sută. Radarele meteo folosesc același principiu ca să măsoare viteza picăturilor de ploaie.
Energia cinetică la viteză mare
La Mach 2, 681 m/s, un kilogram de materie are 232 kJ de energie cinetică, de 44 de ori mai mult decât la Mach 0,3, 102 m/s. De aceea impactul unui proiectil supersonic este mult mai distructiv decât cel al unuia lent.
Curgerea blocată
Când un gaz curge printr-o conductă care se îngustează, viteza lui în gât nu poate depăși viteza locală a sunetului. Pentru aer la 288 K acea limită este de 340 m/s. Dincolo de ea, doar o secțiune divergentă poate accelera curgerea la viteză supersonică. Acesta este principiul duzei de Laval folosite la motoarele de rachetă și la turbinele cu abur.
Bangul sonic
O aeronavă supersonică generează un bang auzit la sol. Intensitatea lui depinde de altitudine, de mărimea aeronavei și de numărul Mach. La Mach 2, 590 m/s la altitudine, conul de șoc ajunge la sol la mulți kilometri în spatele punctului în care a fost produs.
Localizarea prin ecou
Un ecou care se întoarce după un timp t vine de la o distanță 343 t / 2 la 20 °C. Pentru t = 0,5 s distanța este 86 m. Sonarul, ecosondele și liliecii se bazează pe aceeași relație, corectând pentru temperatură sau salinitate.
Fulgere și tunete
Sunetul are nevoie de 2,94 secunde ca să parcurgă un kilometru. Numărarea secundelor dintre fulger și tunet și împărțirea la trei dă distanța în kilometri. Metoda se sprijină direct pe cifra de 340 m/s.
Ultrasunete
Un ultrasunet de 40 kHz are o lungime de undă de 8,6 mm în aer și 37 mm în apă. Ultrasunetele medicale folosesc frecvențe de milioane de herți și o viteză a sunetului în țesut de aproximativ 1.540 m/s. Conversia ajută la calcularea rezoluției.
Umiditatea
Aerul umed poartă sunetul puțin mai repede decât aerul uscat, deoarece vaporii de apă sunt mai ușori decât azotul și oxigenul. La 20 °C și 100 la sută umiditate creșterea este de 0,5 până la 1 m/s. Diferența este mică, dar măsurabilă în acustica de precizie.
Curgerea hipersonică
Regimul hipersonic începe la Mach 5, adică 1.701 m/s la 15 °C și 1.475 m/s la altitudine. La aceste viteze aerul de lângă corp este încălzit la mii de grade, iar moleculele de oxigen și de azot încep să se disocieze. Gazul nu mai poate fi tratat ca ideal.
Vitezele moleculelor
Moleculele de azot din aer se mișcă cu o viteză pătratică medie de 507 m/s la 15 °C, mai repede decât sunetul. Raportul este rădăcina pătrată din 3 / 1,4, adică 1,46. Sunetul călătorește prin ciocniri între molecule, deci este oarecum mai lent decât moleculele însele.
Viteza vântului față de sunet
Cea mai puternică rafală măsurată vreodată la suprafață, 113 m/s, înseamnă Mach 0,33. O tornadă violentă la 90 m/s înseamnă Mach 0,26. Chiar și cel mai intens vânt de pe Pământ este sub o treime din viteza sunetului.
Rachete și nave spațiale
O rachetă trece de Mach 1 la aproximativ un minut după lansare, la circa 340 m/s. O capsulă care revine de pe orbită intră în atmosferă cu 7.800 m/s, aproape Mach 26 față de viteza sunetului la altitudine. Aceste viteze sunt de peste douăzeci de ori cea a sunetului.
Mach pe Marte și pe Venus
Pe Marte, în dioxid de carbon la aproximativ −60 °C, sunetul călătorește cu circa 240 m/s, deci Mach 1 acolo înseamnă aproximativ 70 la sută din cel de pe Pământ. La suprafața lui Venus atmosfera fierbinte poartă sunetul cu circa 410 m/s.
Palete de turbine cu gaz
Vârfurile paletelor primei trepte ale ventilatorului unui motor mare de avion se mișcă cu circa 400 m/s, ceea ce depășește Mach 1 față de aerul care intră. Proiectanții modelează paletele ca să facă față undelor de șoc. Inginerii citează vitezele vârfurilor în m/s sau în numere Mach.
Două drumuri către un singur rezultat
Puteți trece de la Mach la m/s direct cu 340,294 sau în doi pași: calculați viteza sunetului din temperatură și apoi înmulțiți cu numărul Mach. La 15 °C drumurile coincid. La alte temperaturi cel de-al doilea este cel corect.
Tuburi de șoc
Într-un tub de șoc o membrană se sparge și o undă de șoc aleargă prin tub. O undă de Mach 3 în aer la 288 K se mișcă cu 1.021 m/s. Cercetătorii folosesc aceste tuburi ca să studieze combustia și chimia gazelor la temperatură înaltă, iar numărul Mach al șocului stabilește condițiile din spatele undei.
Sunetul în gaze diferite
La 20 °C sunetul călătorește cu 343 m/s în aer, 1.007 m/s în heliu, 1.305 m/s în hidrogen, 319 m/s în argon și 268 m/s în dioxid de carbon. Mach 1 înseamnă deci viteze foarte diferite în gaze diferite, iar tunelurile aerodinamice care folosesc heliu sau gaze grele exploatează acest lucru ca să atingă un anumit număr Mach la o viteză modestă.
Tuneluri cu gaze grele
Unele instalații folosesc gaze mai grele decât aerul, precum hexafluorura de sulf, ca să funcționeze la viteze mai mici cu același număr Mach. Un gaz în care sunetul călătorește cu 135 m/s are nevoie de doar 270 m/s ca să atingă Mach 2. Modelul suportă atunci sarcini mai puțin severe, iar tunelul are nevoie de mai puțină putere.
Altitudine și temperatură
La 11 km viteza sunetului este 295,1 m/s. Un avion la Mach 0,85 se mișcă acolo cu 250,8 m/s, nu cu 289,2 m/s. Un avion la Mach 2 se mișcă cu 590 m/s. Presiunea joasă nu influențează viteza sunetului, doar temperatura o face.
O formulă practică pentru aer
Pentru aer, viteza sunetului în m/s este aproximativ 331,3 + 0,606 T, cu T în grade Celsius. La 0 °C aceasta dă 331,3, la 15 °C 340,4, la 20 °C 343,4 și la 40 °C 355,5. Formula este suficient de bună pentru calcule obișnuite între −40 și 40 °C.
Scurtătura mentală
Ca să convertiți Mach în m/s în minte, înmulțiți cu 340 și adăugați 0,1 la sută. Pentru Mach 2: 680 plus 0,7 dă 680,7. Pentru Mach 0,5: 170 plus 0,2 dă 170,2. La altitudinea de croazieră folosiți 295 în loc de 340.
Mai multe valori pentru conversia Mach în m/s
O listă mai lungă de conversii
Dacă valoarea de care aveți nevoie nu este în prima listă, aceste conversii suplimentare pot fi suficient de apropiate ca să le citiți direct:
- 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
Greșeli frecvente la un calcul „Mach în m/s”
Împărțirea în loc de înmulțire
De la Mach la m/s numărul crește. Dacă Mach 2 a devenit 0,006, ați împărțit din greșeală.
Ignorarea temperaturii
Valoarea 340,294 este valabilă la 15 °C. La −56,5 °C un Mach înseamnă 295 m/s, iar uitarea acestui lucru duce la o eroare de 15 la sută.
Gazul greșit
În heliu sau în dioxid de carbon viteza sunetului diferă. Numărul Mach trebuie calculat cu viteza sunetului în gazul în cauză.
Întrebări rapide
Care este formula pentru a converti Mach în m/s?
Metrii pe secundă sunt egali cu numărul Mach ori 340,294.
Câți m/s înseamnă Mach 1?
340,294 m/s în aer la 15 °C.
Câți m/s înseamnă Mach 2?
680,59 m/s.
Cât de repede merge sunetul la 20 °C?
Aproximativ 343 m/s.
Se încarcă ceva?
Nu, totul se calculează în browserul dumneavoastră.
Pagini înrudite și un rezumat
S-ar putea să vă trebuiască și Conversie Mach în mph, Conversie Mach în km/h, Conversie mph în m/s, Conversie ft/s în m/s, Conversie m/s în ft/s, Conversie km în mi, Conversie mi în km, Conversie °C în °F, Conversie °F în °C. Pentru sensul opus, vedeți Conversie m/s în Mach.
Rezumând: înmulțiți un număr Mach cu 340,294 pentru aer la 15 °C și scrieți unitatea lângă rezultat. Totul rămâne în browserul dumneavoastră, fără cont și fără încărcare.