Le Mach varie selon l'altitude

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Le Mach est une unité utilisée pour parler de la vitesse des avions. Un Mach correspond à la vitesse du son, mais celle-ci dépend de différents paramètres, dont la température et donc l'altitude : un Mach au niveau de la mer vaut environ 340,3 m/s, mais seulement 295,1 m/s à 20 000 mètres. Deux avions allant à Mach 3 ne vont donc pas forcément à la même vitesse.

Le Mach n'est donc à proprement parler pas une unité de vitesse mais un nombre sans dimension exprimant le rapport, dans le cas d'un avion, de la vitesse de l'avion et de la valeur de la vitesse du son à l'altitude de cet avion. On dit d'ailleurs scientifiquement nombre de Mach.


Commentaires préférés (3)

Le record est détenu par l'avion hypersonique X43-A de la Nasa qui a volé pendant une dizaine de seconde à la vitesse de Mach 9,8 soit plus de 11 000 km/h en 2004. Il permettrait à terme de réduire les coûts de mise en orbite de petits satellites.

Un seul engin terrestre à réussi à dépasser le mur du son, il s'agit du thrust SSC avec 1228 km/h. Il détient le record absolu de vitesse au sol.

Note : le mur du son est situé à environ 1200 km/h

Source : sciences et avenir

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android

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Je vais peut être dire une bêtise mais quel est l'intérêt de cette unité ? On a des appareils permettant de calculer une vitesse très précisé en m/s alors quel est l'intérêt de l'arrondir ?

Au passage , on nomme la vitesse de la lumière célérité et la vitesse du son célérité du son


Tous les commentaires (76)

Le record est détenu par l'avion hypersonique X43-A de la Nasa qui a volé pendant une dizaine de seconde à la vitesse de Mach 9,8 soit plus de 11 000 km/h en 2004. Il permettrait à terme de réduire les coûts de mise en orbite de petits satellites.

Un seul engin terrestre à réussi à dépasser le mur du son, il s'agit du thrust SSC avec 1228 km/h. Il détient le record absolu de vitesse au sol.

Note : le mur du son est situé à environ 1200 km/h

Source : sciences et avenir

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android

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Je vais peut être dire une bêtise mais quel est l'intérêt de cette unité ? On a des appareils permettant de calculer une vitesse très précisé en m/s alors quel est l'intérêt de l'arrondir ?

même chose pour la vitesse de la lumière
dans l'eau elle va à 225000 km/s au lieu des 300000 km/s.

Au passage , on nomme la vitesse de la lumière célérité et la vitesse du son célérité du son

a écrit : Je vais peut être dire une bêtise mais quel est l'intérêt de cette unité ? On a des appareils permettant de calculer une vitesse très précisé en m/s alors quel est l'intérêt de l'arrondir ? pour simplifier et pas avoir de trop grands nombres.
on pourrait à chaque fois marquer les nombres d'atomes dans une solution ou un élément mais on préfère utiliser des mol.
on pourrait marquer les distances dans l'univers mais on parle d'années lumières.

a écrit : Je vais peut être dire une bêtise mais quel est l'intérêt de cette unité ? On a des appareils permettant de calculer une vitesse très précisé en m/s alors quel est l'intérêt de l'arrondir ? Les avions de chasses doivent connaître leur vitesse par rapport a Mach 1 afin d'éviter de dépasser le mur du son qui produit un bang supersonique pour ne pas déranger les gens au sol (bien sur il a été dépassé plusieurs fois notamment dans le cadre de la permanence opérationnelle qui protège l'espace aérien). De plus sur certain avion tels que le F-14 (Top Gun) possèdent des ailes a géométrie variable qui changent de position en fonction de la vitesse (subsonique ou supersonique) afin d'optimiser les forces aérodynamiques notamment en diminuant la traînée.

a écrit : Au passage , on nomme la vitesse de la lumière célérité et la vitesse du son célérité du son Plus largement, il me semble qu'on nomme célérité la vitesse de propagation d'une onde quelle qu'elle soit (lumière, son, une vague sur l'eau quand on jette un pavé dans la mare, etc...)

Grossièrement, la vitesse du son dans l'air est proportionnelle à la racine carrée de la température avec la formule suivante :

c=√(Ɣ.r.T)

Sachant que pour l'air, dans la plupart des situations (températures non extrêmes), Ɣ=1,4 et r=287, il est alors facile de calculer la vitesse du son dans l'air avec pour seule donnée la température (en Kelvin, il suffit d'ajouter 273,15 à la température en degrés Celcius) par la formule suivante : c=20.05*√(T)
Exemple à 20°C => c=20.05*√(20+273.15)=343m/s ou 1235km/h

Donc à 20°C pour aller à Mach 1, il faut se déplacer à 343m/s.

a écrit : Je vais peut être dire une bêtise mais quel est l'intérêt de cette unité ? On a des appareils permettant de calculer une vitesse très précisé en m/s alors quel est l'intérêt de l'arrondir ? C'est surtout que, de mémoire, dans les équations de la mécanique des fluides, le rapport de la vitesse par la célérité du son dans le fluide apparaît naturellement. Il a donc été choisi, pour simplifier l'équation, de remplacer U/racine(gamma.R.T) par M (nombre de Mach).
C'est plus simple à manier.
Corrigez moi si je me trompe

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android

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a écrit : C'est surtout que, de mémoire, dans les équations de la mécanique des fluides, le rapport de la vitesse par la célérité du son dans le fluide apparaît naturellement. Il a donc été choisi, pour simplifier l'équation, de remplacer U/racine(gamma.R.T) par M (nombre de Mach).
C'est plus simple à manier
.
Corrigez moi si je me trompe
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on va dire que tu te trompes pas ^^

Le principe a retenir c'est que la vitesse en physique c'est le nombre de molécules rencontrées en un certain temps. En altitude, l'air est plus froid, donc moins dense c'est a dire qu'il y a moins de molécules pour un même volume. Un avion qui vole a 10 000 metres passera le mur du son plus facilement qu'à 5000 mètres car il va rencontrer moins de molécules qui le ralentiront. C'est pour la même raison que la lumière va moins vite dans l'eau, l'eau étant plus dense que l'air. Si vous avez deja essayé de courir dans l'eau vous savez que c'est plus difficile !

autre petit détail... le Mach change aussi en fonction de la pression atmosphérique, étant donné que l'altitude est donnée par la pression.

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windowsphone

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a écrit : Je vais peut être dire une bêtise mais quel est l'intérêt de cette unité ? On a des appareils permettant de calculer une vitesse très précisé en m/s alors quel est l'intérêt de l'arrondir ? l'unité de vitesse utilisée en aéronautique est le noeuds, outre le Mach, et elle est calculée par rapport a un anémomètre, donc il faut additionner les vents subits par l'appareil... dans tous les cas, la vitesse ne sera jamais précise a 100%

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windowsphone

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a écrit : Et comment se prononce Mach? ^^' Comme la célèbre marque à la pomme

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android

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a écrit : Je vais peut être dire une bêtise mais quel est l'intérêt de cette unité ? On a des appareils permettant de calculer une vitesse très précisé en m/s alors quel est l'intérêt de l'arrondir ? C'est le passage de Mach 1 qui est utile.

Car au passage du mur du son, un paquet de phénomènes physiques entre en jeu.

Le plus impressionnant, et aillant coûté la vie de nombreux pilotes d'essai essayant de passer le mur du son, c'est l'inversion des commandes.

Avant le mur du son, tirer le manche fait monter l'avion... Juste après, tirer le manche fait baisser l'avion...

Ce qui compte, c'est la vitesse du son, pas la vitesse absolue.

Le reste est une simple notation plus parlante.

a écrit : Je vais peut être dire une bêtise mais quel est l'intérêt de cette unité ? On a des appareils permettant de calculer une vitesse très précisé en m/s alors quel est l'intérêt de l'arrondir ? J'imagine que pour les pilotes et autres personnes de l'aéronautique c'est plus simple de dire que l'avion vole a Mach 2 plutot qu'a 600m/s

a écrit : Je vais peut être dire une bêtise mais quel est l'intérêt de cette unité ? On a des appareils permettant de calculer une vitesse très précisé en m/s alors quel est l'intérêt de l'arrondir ? Ce n'est pas un arrondi.

C'est une unité de mesure extrêmement utile & incontournable pour les constructeurs d'aéronefs (avions civils, militaires, navettes, fusées, missiles, ...).

Il faut savoir qu'en aérodynamique, les écoulements sont le siège de phénomènes importants (et qu'il faut impérativement maîtriser) à partir non pas d'une certaine vitesse, mais du... nombre de Mach.

Ainsi, des phénomènes vibratoires (dangereux pour la structure de l'aéronef), d'échauffement, ... commencent à se manifester aux environs de Mach 1, quelle que soit l'altitude. Alors que si on raisonne en terme de vitesse (m/s), on dépend alors de l'altitude comme expliqué dans l'anecdote : Mach 1 représente environ 320 m/s au niveau de la mer, tandis que c'est nettement moins à haute altitude.

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android

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a écrit : Le record est détenu par l'avion hypersonique X43-A de la Nasa qui a volé pendant une dizaine de seconde à la vitesse de Mach 9,8 soit plus de 11 000 km/h en 2004. Il permettrait à terme de réduire les coûts de mise en orbite de petits satellites.

Un seul engin terrestre à réussi à dépasser le mur du
son, il s'agit du thrust SSC avec 1228 km/h. Il détient le record absolu de vitesse au sol.

Note : le mur du son est situé à environ 1200 km/h

Source : sciences et avenir
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Un train-fusée a dépassé mach 8.5, mais je ne sais pas si on peut à proprement parler de record de vitesse terrestre.

a écrit : Ce n'est pas un arrondi.

C'est une unité de mesure extrêmement utile & incontournable pour les constructeurs d'aéronefs (avions civils, militaires, navettes, fusées, missiles, ...).

Il faut savoir qu'en aérodynamique, les écoulements sont le siège de phénomènes importan
ts (et qu'il faut impérativement maîtriser) à partir non pas d'une certaine vitesse, mais du... nombre de Mach.

Ainsi, des phénomènes vibratoires (dangereux pour la structure de l'aéronef), d'échauffement, ... commencent à se manifester aux environs de Mach 1, quelle que soit l'altitude. Alors que si on raisonne en terme de vitesse (m/s), on dépend alors de l'altitude comme expliqué dans l'anecdote : Mach 1 représente environ 320 m/s au niveau de la mer, tandis que c'est nettement moins à haute altitude.
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Le machmètre est par ailleur l'instrument de mesure de "vitesse" le plus précis, car un anémomètre est de moins en moins précis au fur et à mesure que l'altitude augmente, contrairement au machmètre.