在物理学中，”马赫”（Mach）是一个用来描述物体速度与声速关系的无量纲数。它是由奥地利物理学家埃马努埃尔·马赫（Emanuel Mach）的名字命名的。当我们谈论一马赫时，我们指的是一个物体的速度等于在该介质中声速的速度。
声音在空气中的速度
声音在空气中的传播速度受到多种因素的影响，包括温度、压力和湿度。在标准大气条件下（即温度为20°C，压力为1个大气压，湿度为0%），声音在空气中的速度大约是343米每秒（m/s）。这个速度在不同的条件下会有所变化：
- 温度升高：随着温度的升高，空气分子的运动速度增加，声音传播得更快。例如，在100°C的空气中，声音的速度大约是386 m/s。
- 压力增加：在较高的压力下，空气密度增加，声音传播速度也会增加。
- 湿度影响：湿度对声音速度的影响相对较小，但湿润的空气比干燥的空气传播声音的速度要快一些。
一马赫的速度
既然我们知道在标准大气条件下声音的速度大约是343 m/s，那么一马赫的速度就是：
一马赫速度 = 声音在空气中的速度
一马赫速度 ≈ 343 m/s
这意味着，如果一个物体的速度达到343 m/s，它就达到了一马赫的速度。这个速度对于飞行器来说非常重要，尤其是在超音速飞行时。当飞行器的速度超过一马赫时，它就会产生所谓的“音爆”，这是由于飞行器前方空气被迅速压缩，导致压力和温度突然升高，从而产生巨大的噪音。
应用实例
- 喷气式飞机：大多数现代喷气式飞机的巡航速度都在0.8到1.2马赫之间。
- 超音速飞行：一些战斗机和实验性飞行器能够达到超过2马赫的速度，甚至更高。
总结
一马赫是一个描述物体速度与声速关系的重要概念。在标准大气条件下，声音在空气中的速度大约是343 m/s，因此一马赫的速度也大约是这个数值。这个概念在航空和气象学等领域有着广泛的应用。