Calculadora de número de Mach: velocidad del sonido según la altitud o la temperatura
Convierte una velocidad a número de Mach según la altitud o la temperatura del aire, con la velocidad del sonido local y el régimen de vuelo: subsónico, transónico o supersónico.
Cómo funciona
M = v ÷ a · a = √(γ × R × T) = √(1.4 × 287.05 × T en kelvin)
El número de Mach compara una velocidad con la velocidad del sonido en ese mismo aire, y esta depende solo de la temperatura: unos 340 m/s al nivel del mar, pero apenas 295 m/s a altitud de crucero, donde el aire está a −56 °C. Por eso un avión comercial a 900 km/h vuela a Mach 0.85 allá arriba, pero a nivel del mar solo sería Mach 0.73. Puedes indicar la altitud (se usa la atmósfera estándar) o directamente la temperatura del aire. Cerca de Mach 1 empiezan a formarse ondas de choque (régimen transónico), por encima de 1 el vuelo es supersónico y a partir de Mach 5, hipersónico, donde el calentamiento aerodinámico domina el diseño.
Ejemplo resuelto
Un avión vuela a 900 km/h (250 m/s) a 11,000 m de altitud, donde el aire está a −56.5 °C. Ahí el sonido viaja a √(1.4 × 287.05 × 216.65) ≈ 295.1 m/s, unos 1,062 km/h, así que el avión va a Mach 250 ÷ 295.1 ≈ 0.847, en régimen transónico. A 15 °C, a nivel del mar, la misma velocidad sería Mach 0.735.
Preguntas frecuentes
¿Cuántos km/h es Mach 1?
Depende de la temperatura del aire. A 15 °C, al nivel del mar, Mach 1 son unos 1,225 km/h (340 m/s); a 11,000 m de altitud, con −56.5 °C, baja a unos 1,062 km/h.
¿La humedad influye en la velocidad del sonido?
Un poco: el aire húmedo es menos denso y en aire saturado el sonido viaja alrededor de 0.5% más rápido.
¿Cuál es la velocidad del sonido en el agua?
Unos 1,480 m/s. En teoría el número de Mach de un submarino se calcularía con ese valor, aunque en la práctica casi no se usa.
¿Qué significa volar en régimen transónico?
Que alrededor del avión conviven zonas de flujo más lento y más rápido que el sonido, más o menos entre Mach 0.8 y 1.2. Ahí aparecen ondas de choque y aumenta mucho la resistencia, por eso los aviones comerciales cruzan justo por debajo.
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Esta calculadora tiene fines informativos. Verifica los resultados importantes antes de tomar decisiones.