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.


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a écrit : 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 ! Afficher tout Euh.. La vitesse c'est pas "le nombre de molécules rencontrée en un certain temps" parce que sinon dans l'espace on irait pas bien vite. La vitesse dépend du référentiel choisi, rien à voir avec la densité du milieu.. Et je pense que l'avion a 10.000m passe le mur du son plus facilement simplement parce que l'air est moins dense, donc le son va moins vite donc il y a besoin d'aller moins vite pour passer le mur du son (Je suis pas sur pour ça mais ça semble plus logique :) )

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a écrit : Un train-fusée a dépassé mach 8.5, mais je ne sais pas si on peut à proprement parler de record de vitesse terrestre. Ça m'étonnerait franchement qu'un engin terrestre soit parvenu à mach 8. Déjà que la voiture dans un désert en chie pour dépasser les 1600 km/h (même pas mach 1.5)... Faut savoir que les avions qui battent des records se baladent quasi dans l'espace, là où il n'y a quasi plus d'air. Je doute fort que des ingénieurs se soient cassés le c*l à construire un tunnel à vide suffisamment long simplement dans le but de faire rouler un train très vite (surtout qu'il faudrait que le truc soit très droit et très long). J'ai cherché sur Internet, et comme je m'y attendais j'ai rien trouvé. Vérifie ce que tu viens de dire (relis ?) peut-être :p

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a écrit : Au passage , on nomme la vitesse de la lumière célérité et la vitesse du son célérité du son En fait, célérité c'est juste pour parler de la "vitesse" d'une onde, pas que celle du son ou de la lumière, voilà voilà ^^

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Pour info. L'avion, avec un passager à son bord, qui détient jusqu'à aujourd'hui le record de vitesse est le SR 71 Blackbird de l'armée américaine. C'est un avion de reconnaissance. Il volait à 25000 m d'altitude et volait à mach 3. Il a atteint 3529,56 km/h, soit mach 3,2!!! En 1976!!!!

fr.m.wikipedia.org/wiki/Lockheed_SR-71_Blackbird

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Pour calculer le nombre de Mach, il faut diviser la vitesse de l'object par la vitesse du son.
La vitesse du son n'est pas absolue (elle dépend de la pression et de la température, deux paramètres qui font varier la densité de l'air, et donc la propagation du son ainsi que le frottement de l'air sur l'object, qui influe directement sur sa vitesse).

Le nombre de Mach sert beaucoup dans la mécanique des fluides, afin d'étudier l'écoulement de l'air sur un object.
À partir d'un Mach supérieur à 1, soit le franchissement du mur du son peu importe l'altitude, des ondes de chocs se créent. Plus le Mach est important, plus ces ondes le sont.
En connaissant le Mach, on peut rapidement savoir si l'écoulement est turbulent ou non.

Sources : Mes cours de mécanique des fluides, ou du moins ce que j'en ai retenu, donc méfiance :p

a écrit : 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.
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Le mur du son n'entraine pas une inversion des commandes. Lorsque le vitesse augmente, la portance augmente, et donc l'avion a tendance a monter. Lors de l'apparition des premieres ondes de choc transsonique, le foyer aérodynamique ( qui correspond au point de variation de portance ) recule et a tendance a faire piquer l'avion, d'où cette impression d'inversion des commandes.

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a écrit : Ça m'étonnerait franchement qu'un engin terrestre soit parvenu à mach 8. Déjà que la voiture dans un désert en chie pour dépasser les 1600 km/h (même pas mach 1.5)... Faut savoir que les avions qui battent des records se baladent quasi dans l'espace, là où il n'y a quasi plus d'air. Je doute fort que des ingénieurs se soient cassés le c*l à construire un tunnel à vide suffisamment long simplement dans le but de faire rouler un train très vite (surtout qu'il faudrait que le truc soit très droit et très long). J'ai cherché sur Internet, et comme je m'y attendais j'ai rien trouvé. Vérifie ce que tu viens de dire (relis ?) peut-être :p Afficher tout L'utilisation du train permet de s'afranchir des contraines de l'avion ou de la voiture, et donc de placer un moteur fusée surpuissant, le tout avec une masse et une trainée réduite.

Source: www.holloman.af.mil/library/factsheets/factsheet_print.asp?fsID=6130&page=1

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 ? Il est souvent plus facile de travailler avec des nombres adimensionnés en mécanique des fluides pour caractériser un écoulement !
Il en existe une floppé ayant chacun leurs intérêts : Reynolds, Prandtl, Nusselt, etc.

Ici par exemple, connaitre la vitesse c'est utile mais savoir si on est en régime supersonique ou subsonique c'est tout autant voir plus important !
Pour le nombre de Reynolds on distingue le régime laminaire Re << 1 et turbulent Re >> 1, chaque régiment ayant des propriétés particulières.

Par exemple la densité d'un liquide varie dans une tuyère différemmentt selon si Mach<1 ou Mach>1 :D

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 très parlant pour tout ce qui vole à des vitesses subsoniques ( avions, hélicoptères.. ) car l'écoulement de l'air autour d'un profil, aile ou pale d'un rotor par ex. , circule autour de ce profil plus rapidement qu'autour de l'aéronef, d'où la portance. Si cet écoulement arrivait à la vitesse du son, les filets d'air seraient perturbés et la portance ne se ferais plus! On parle de décrochage dynamique. Oui, un avion peut décrocher à cause d'une vitesse trop faible, mais aussi à cause d'une vitesse trop élevée ! Un avion de ligne à haute altitude est dans une plage de vitesses très réduite entre les deux vitesses de décrochage.

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 ? Cela permet de savoir directement combien de fois on a dépassé la vitesse du son. Ce qui permet de pas ecrire plusieurs chiffre suivient de km/h mais seulement au maximum 3 chiffres et une lettre M.
Le Mach est presque toujours utilisé comme référence dans le domaine aéronautique et il est plus representatif de la réalité.

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Si un avion réussissait à conserver mach1 pendant une minute , le bang pourrait il anéantir une ville?

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Quand on pense que Felix Baumgartner a passer le mur du son rien que pendant sa chute...

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 ? 2 exemples :
- Le pilote d'avion, en haute altitude (plus de 30 000 pieds environ) gère sa vitesse en nombre de Mach et non en vitesse indiquée "classique" (noeuds).

- Le contrôleur aérien de centre radar en-route peut imposer des limitations de nombre de Mach aux avions pour réguler le trafic.

a écrit : Il est souvent plus facile de travailler avec des nombres adimensionnés en mécanique des fluides pour caractériser un écoulement !
Il en existe une floppé ayant chacun leurs intérêts : Reynolds, Prandtl, Nusselt, etc.

Ici par exemple, connaitre la vitesse c'est utile mais savoir si on est en rég
ime supersonique ou subsonique c'est tout autant voir plus important !
Pour le nombre de Reynolds on distingue le régime laminaire Re << 1 et turbulent Re >> 1, chaque régiment ayant des propriétés particulières.

Par exemple la densité d'un liquide varie dans une tuyère différemmentt selon si Mach<1 ou Mach>1 :D
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Pour le coup grâce à cette anecdote on se couche vraiment moins bête !!!! On a meme droit à des cours de maths, et de physique !!!

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a écrit : 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.
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L'anecdote n'a pas l'air de parler de température, je pense que si la vitesse du son était aussi différente en Irak et au nord du Canada l'anecdote en aurait parlé, je pense que c'est plutôt en rapport avec la densité du milieu : la son se déplace plus vite dans un milieu plus dense (comme dans l'eau par rapport à l'air), et avec la raréfaction de l'air en altitude le son se propage plus lentement. Cela me semble plus logique compte tenu de l'anecdote que ça ait un rapport direct avec l'altitude, la température j'y crois pas trop.
D'où tu sors ta formule ? À quoi correspond gamma?

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Ce qu'il faut surtout retenir, c'est que plus tu pédales moins vite, moins t'avances plus vite.
Coluche.

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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 ? Ce n'est pas vraiment une unité, comme le dit l'anecdote, il faut plutôt le prendre comme une sorte de "palier", je pense... Qui est différent selon certaines conditions. (Altitude, etc...)

Ça veut dire qu'une partie du manga Assassination classroom est un mensonge le prof va a Mach 20 mais finalement ça vitesse varie... Considérablement....

a écrit : L'anecdote n'a pas l'air de parler de température, je pense que si la vitesse du son était aussi différente en Irak et au nord du Canada l'anecdote en aurait parlé, je pense que c'est plutôt en rapport avec la densité du milieu : la son se déplace plus vite dans un milieu plus dense (comme dans l'eau par rapport à l'air), et avec la raréfaction de l'air en altitude le son se propage plus lentement. Cela me semble plus logique compte tenu de l'anecdote que ça ait un rapport direct avec l'altitude, la température j'y crois pas trop.
D'où tu sors ta formule ? À quoi correspond gamma?
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Si je me trompe pas au vu de la valeur de gamma, je dirais que c est le gamma obtenu a l aide des relations de Joule-Mayer autrement dit le rapport de la capacité thermique a pression constante et de la capacité thermique a volume constant. Qui est une valeur thermodynamique très utile.

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a écrit : Si je me trompe pas au vu de la valeur de gamma, je dirais que c est le gamma obtenu a l aide des relations de Joule-Mayer autrement dit le rapport de la capacité thermique a pression constante et de la capacité thermique a volume constant. Qui est une valeur thermodynamique très utile. Exact c'est bien ce gamma là ! Après je suis pas un spécialiste du sujet mais en cours de thermodynamique des réacteurs d'avion on le prenait égal à 1,4 à température faible à moyenne (avant la combustion) et à 1,3 après la combustion.