मैक नंबर क्या है?
मैक नंबर (M) एक विमारहित (dimensionless) राशि है जो आसपास के माध्यम में ध्वनि की गति की तुलना में किसी वस्तु की गति को दर्शाती है। भौतिक विज्ञानी अर्न्स्ट मैक के नाम पर रखा गया यह मान वायुगतिकी (aerodynamics) और द्रव गतिकी में बेहद अहम है, क्योंकि यह बताता है कि विमान, रॉकेट और प्रक्षेप्य के चारों ओर वायुप्रवाह पर संपीड्यता (compressibility) के प्रभाव कैसे पड़ते हैं।
इस कैलकुलेटर का उपयोग कैसे करें
वस्तु की गति और स्थानीय ध्वनि की गति, दोनों को मीटर प्रति सेकंड (m/s) में दर्ज करें। समुद्र तल पर 15 °C पर सूखी हवा में ध्वनि की गति लगभग 340–343 m/s होती है, लेकिन यह ऊंचाई और तापमान के साथ घटती है, इसलिए अपनी परिस्थिति के अनुसार सही मान का उपयोग करें। कैलकुलेटर मैक नंबर बताता है और प्रवाह श्रेणी का वर्गीकरण कर देता है।
सूत्र की व्याख्या
मैक नंबर बस एक अनुपात है: $$M = \frac{\text{Object Speed (m/s)}}{\text{Speed of Sound (m/s)}}$$ जहां v वस्तु का वेग है और a उसी माध्यम में ध्वनि की गति है। चूंकि दोनों ही गति हैं, इकाइयां आपस में कट जाती हैं और M का कोई विमा नहीं रहता। \(M < 1\) सबसोनिक है, \(M \approx 1\) ट्रांसोनिक है, \(M > 1\) सुपरसोनिक है, और \(M > 5\) हाइपरसोनिक होता है।
हल किया हुआ उदाहरण
मान लीजिए कोई विमान 600 m/s की गति से उड़ रहा है और वहां ध्वनि की स्थानीय गति 300 m/s है। तब $$M = \frac{600}{300} = 2.0$$ होगा। यानी विमान मैक 2 पर उड़ रहा है, जो सुपरसोनिक श्रेणी में आता है।
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
क्या ध्वनि की गति बदलती है? हां। यह मुख्य रूप से तापमान (और इसलिए ऊंचाई) पर निर्भर करती है। अधिक ऊंचाई पर ध्वनि की गति कम होती है, इसलिए एक ही वास्तविक हवाई गति (true airspeed) पर मैक नंबर ज़्यादा निकलता है।
ध्वनि अवरोध (sound barrier) क्या है? यह मैक 1 के आस-पास (ट्रांसोनिक क्षेत्र में) ड्रैग के अचानक तेज़ बढ़ने को कहते हैं। ध्वनि अवरोध तोड़ने का मतलब है \(M = 1\) से आगे की गति हासिल करना।
क्या मैं दूसरी इकाइयां इस्तेमाल कर सकता हूं? हां, जब तक गति और ध्वनि की गति दोनों एक ही इकाई में हों, मैक नंबर समान ही रहेगा, क्योंकि इकाइयां आपस में कट जाती हैं।
