Маха число. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Маха число - один из критериев подобия в механике жидкости и газа. Представляет собой отношение скорости течения v в данной точке газового потока к местной скорости распространения звука, a в движущейся среде -

[назв. по имени австрийского учёного Э. Маха (E. Mach)].

Маха число является мерой влияния сжимаемости среды, т. е. относит, изменения её плотности

под действием всесторонних сил давления р. Из законов термодинамики следует, что

пропорционально

а из Беонилли уравнения

, поэтому

. T. к. скорость распространения звука

, т. е. относит, изменение плотности в газовом потоке

В несжимаемой жидкости

. С ростом M. ч. влияние сжимаемости усиливается. Напр., если считать газ несжимаемой жидкостью, то уже при скорости, соответствующей M = 0,2

км/ч при полёте в воздухе вблизи поверхности Земли), давление будет вычислено с ошибкой в 1%, плотность - с ошибкой в 2%; при M=1 эти ошибки возрастут соответственно до 25% и 50%. Если движение газа неустановившееся, сжимаемость может оказывать заметное влияние при очень малых скоростях движения частиц газа (напр., при распространении звуковых волн).

Величина M. ч. принята за основу классификации течений газа: при

газ можно считать несжимаемым, при

течения наз. дозвуковыми, при

- околозвуковыми, при

- сверхзвуковыми и при

- гиперзвуковыми.

Наряду с M. ч. используются и др. характеристики безразмерной скорости течения газа: коэф. скорости

где v_кр - критическая скорость, v_макс - макс, скорость в газе,

- отношение уд. теплоёмкостей газа при постоянных давлении и объёме соответственно.

Маха число связано с др. подобия критериями - Эйлера числом Eu, Рейнольдса числом Re и Книдсена числом Kn соотношениями

В акустике пользуются M. ч.

или

(где

- амплитуда колебательной скорости частиц в звуковой волне, - избыточная плотность, обусловленная проходящей волной) для характеристики степени возмущения среды, вызванного распространением в ней звуковой волны. Поскольку предметом изучения акустики являются процессы, в к-рых возмущения среды малы, соответственно малы и значения M. ч.

это условие является количественным критерием применимости акустич. представлений. Напр., для звука в воздухе, интенсивность к-рого соответствует громкому разговору,

Знаете ли Вы, что такое "усталость света"?
Усталость света, анг. tired light - это явление потери энергии квантом электромагнитного излучения при прохождении космических расстояний, то же самое, что эффект красного смещения спектра далеких галактик, обнаруженный Эдвином Хабблом в 1926 г.
На самом деле кванты света, проходя миллиарды световых лет, отдают свою энергию эфиру, "пустому пространству", так как он является реальной физической средой - носителем электромагнитных колебаний с ненулевой вязкостью или трением, и, следовательно, колебания в этой среде должны затухать с расходом энергии на трение. Трение это чрезвычайно мало, а потому эффект "старения света" или "красное смещение Хаббла" обнаруживается лишь на межгалактических расстояниях.
Таким образом, свет далеких звезд не суммируется со светом ближних. Далекие звезды становятся красными, а совсем далекие уходят в радиодиапазон и перестают быть видимыми вообще. Это реально наблюдаемое явление астрономии глубокого космоса. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.