Fall 1
- Geschwindigkeit des Objekts
- 343m/s
- Örtliche Schallgeschwindigkeit
- 343m/s
1,000
Mit diesen Werten öffnenMach-Zahl-Rechner
1,000
Ergebnis: 1,000Die Mach-Zahl ist eine Geschwindigkeit geteilt durch eine andere und hat deshalb keine Einheit: Mach 2 ist die doppelte örtliche Schallgeschwindigkeit, in jedem Einheitensystem. Was Mach 1 bedeutet, hängt vom Medium und seiner Temperatur ab — 343 m/s in Luft bei 20 °C, rund 295 m/s in Reiseflughöhe.
Beispiele durchgerechnet
Fall 2
- Geschwindigkeit des Objekts
- 250m/s
- Örtliche Schallgeschwindigkeit
- 295m/s
0,847
Mit diesen Werten öffnenFall 3
- Geschwindigkeit des Objekts
- 1715m/s
- Örtliche Schallgeschwindigkeit
- 343m/s
5,000
Mit diesen Werten öffnenSo wird gerechnet
M = u ÷ c
- SchrittDie Geschwindigkeit des Objekts eintragen.
- SchrittDie Schallgeschwindigkeit dort eintragen, wo das Objekt ist, in derselben Einheit.
- ErgebnisMach-Zahl ablesen: unter 1 subsonisch, über 1 supersonisch, über 5 hypersonisch.
Referenztabelle
| Geschwindigkeit, Schallgeschwindigkeit | Bereich | Mach |
|---|---|---|
| 171,5, 343 | Subsonisch | 0,500 |
| 250, 295 | Verkehrsflugzeug in Reiseflughöhe | 0,847 |
| 343, 343 | Sonisch — die Schallmauer | 1,000 |
| 686, 343 | Supersonisch | 2,000 |
| 600, 295 | Concorde in Reiseflughöhe | 2,034 |
| 1715, 343 | Hypersonisch | 5,000 |
Fragen
Wie berechne ich die Mach-Zahl?
Teile die Geschwindigkeit des Objekts durch die örtliche Schallgeschwindigkeit: M = u ÷ c. Verwende für beide Geschwindigkeiten dieselben Einheiten, damit sie sich kürzen und die Mach-Zahl dimensionslos ist. Beispiel: Ein Objekt mit 686 m/s, wo der Schall mit 343 m/s reist, hat 686 ÷ 343 = Mach 2.
Was ist die Mach-Zahl?
Die Mach-Zahl ist das Verhältnis der Geschwindigkeit eines Objekts zur Schallgeschwindigkeit im umgebenden Medium, benannt nach dem Physiker Ernst Mach. Eine Mach-Zahl von 1 bedeutet, dass sich das Objekt genau mit Schallgeschwindigkeit bewegt. Sie ist dimensionslos und hat daher keine Einheit.
Was bedeuten subsonisch, supersonisch und hypersonisch?
Das sind Bereiche, die durch die Mach-Zahl festgelegt sind: subsonisch liegt unter Mach 1, sonisch ist genau Mach 1, supersonisch liegt über Mach 1 und hypersonisch über Mach 5. Jeder Bereich bringt ein ganz anderes aerodynamisches Verhalten mit sich.
Welchen Wert sollte ich für die Schallgeschwindigkeit nutzen?
Das hängt vom Medium und seiner Temperatur ab. In trockener Luft bei 20 °C beträgt die Schallgeschwindigkeit etwa 343 m/s, in der kalten dünnen Luft der Reiseflughöhe sinkt sie auf rund 295 m/s und bei 0 °C liegt sie bei 331 m/s. Nimm den Wert, der zu deinen Bedingungen passt, sonst stimmt die Mach-Zahl nicht, obwohl die Division richtig ist.
Hat die Mach-Zahl eine Einheit?
Nein. Da die Mach-Zahl eine Geschwindigkeit durch eine andere teilt, kürzen sich die Einheiten und das Ergebnis ist dimensionslos — Mach 2 bedeutet die doppelte Schallgeschwindigkeit in jedem Einheitensystem. Achte nur darauf, beide Geschwindigkeiten in derselben Einheit einzugeben.
Quellen und letzte Prüfung
Information, keine Fachberatung.