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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Le Mach d'un avion varie aussi en fonction du vent... Un avion de ligne, par exemple, peut avoir son Mach à 800km/h par fort vent de face, et à 1200km/h par fort vent arrière.
Et si l'avion n'est pas conçu pour passer son Mach, il faudra être vigilant à ne pas le dépasser

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 Dans le principe c'est ça, seulement l'air froid est PLUS dense que l'air chaud, c'est d'ailleurs pour cela que l'on se plaint de la chaleur dans la mezzanine l'été.
Et justement donc, un avion qui a plus d'altitude aura plus de peine à atteindre la vitesse du son.
Car si la vitesse du son est plus basse quand on gagne en altitude, c'est qu'elle a comme tu dis plus de mal à traverser les molécules qui sont plus ressérées.
Le raisonnement de base est bon, tu t'es juste un peu emmêlé les pinceaux.

a écrit : Le record est détenu par l'avion hypersonique X43-A de la Nasa qui a volé pendant une dizaine de seconde à la vitesse de Mach 9,8 soit plus de 11 000 km/h en 2004. Il permettrait à terme de réduire les coûts de mise en orbite de petits satellites.

Un seul engin terrestre à réussi à dépasser le mur du
son, il s'agit du thrust SSC avec 1228 km/h. Il détient le record absolu de vitesse au sol.

Note : le mur du son est situé à environ 1200 km/h

Source : sciences et avenir
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Le terme Mach est aussi utilisé pour les drones, ou avions sans pilotes, et il me semble que l'avion sans pilote le plus rapide était le Falcon HTV-2 qui a atteint Mach 20 puis vient le tour du X-43 A de la NASA, qui était également sans pilote.

a écrit : Le record est détenu par l'avion hypersonique X43-A de la Nasa qui a volé pendant une dizaine de seconde à la vitesse de Mach 9,8 soit plus de 11 000 km/h en 2004. Il permettrait à terme de réduire les coûts de mise en orbite de petits satellites.

Un seul engin terrestre à réussi à dépasser le mur du
son, il s'agit du thrust SSC avec 1228 km/h. Il détient le record absolu de vitesse au sol.

Note : le mur du son est situé à environ 1200 km/h

Source : sciences et avenir
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un autre engin terrestre (train fusée) a atteint 1348 km/h !

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a écrit : Le record est détenu par l'avion hypersonique X43-A de la Nasa qui a volé pendant une dizaine de seconde à la vitesse de Mach 9,8 soit plus de 11 000 km/h en 2004. Il permettrait à terme de réduire les coûts de mise en orbite de petits satellites.

Un seul engin terrestre à réussi à dépasser le mur du
son, il s'agit du thrust SSC avec 1228 km/h. Il détient le record absolu de vitesse au sol.

Note : le mur du son est situé à environ 1200 km/h

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un autre engin terrestre (train fusée) a atteint 1348 km/h !

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a écrit : Le record est détenu par l'avion hypersonique X43-A de la Nasa qui a volé pendant une dizaine de seconde à la vitesse de Mach 9,8 soit plus de 11 000 km/h en 2004. Il permettrait à terme de réduire les coûts de mise en orbite de petits satellites.

Un seul engin terrestre à réussi à dépasser le mur du
son, il s'agit du thrust SSC avec 1228 km/h. Il détient le record absolu de vitesse au sol.

Note : le mur du son est situé à environ 1200 km/h

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un autre engin terrestre (train fusée) a atteint 1348 km/h !

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a écrit : un autre engin terrestre (train fusée) a atteint 1348 km/h ! kroktal l'avait déjà dit, lis les commentaires !

Il faut retenir aussi que, passer le mur du son provoque un choc qui comprime l'écoulement et le ralentit, or au niveau des ailes, on recherche, pour créer la portance, à accélérer l'écoulement au dessus de l'aile, pour créer une dépression et "aspirer" l'aile (ok, je la fais en simplifié...). Le Mach permet d'étudier rapidement la relation entre la vitesse de l'avion, et la vitesse du son, et de savoir avec précision où on se situe, notamment par rapport à la création de chocs. En général les avions sont dimensionnés pour un nombre de Mach.

Autre information : on ne mesure pas directement la vitesse et l'altitude d'un avion en vol. On l'approxime en mesurant différentes pressions et températures de l'air ambiant, que l'on associe à des formules (pour la vitesse) et à des tables de pressions/température (pour l'altitude) pour les déterminer. Selon les conditions météorologiques, on ne sait donc pas forcément à quelle altitude réelle vole un avion.

Source : mes cours en formation aéronautique et spatial.

En fonctions de la température et de l'altitude les atomes n'ont pas la même réaction sur un même espace ( pour un froid extrême les atomes ne bouge plus voir s'arrêtent, à l'inverse des température chaude. D'ailleurs cest pour ça qu'il existe un froid absolue mais pas l'inverse ). L'altitude change la pression atmosphérique et donc la densité de ces molécules.
Pour faire quelque chose de simple prenez deux voitures de même puissance, faites les rouler à fond mais prenez en une qui roulera dans des herbes hautes et sous la pluie avec du vent de face tandis que l'autre sur une belle autoroutes. Le match sert à éliminer les facteurs environnementaux. D'ailleurs dans l'espaces ont utilisé plus souvent les vitesses en km/h voir km/sec prochainement car aucunes contraintes ne pèse sur les objets qui arpentent le vide !

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 à partir de mach 1 exactement qu'on dépasse la vitesse du son, et que les phénomènes supersoniques apparaissent, ce n'est donc pas arrondi !

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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 Je voudrais nuancer un petit peu ton propos. La vitesse n est pas a propement dit la definition que tu donnes. En effet, il serait alors incohérent de parler de célérité de la lumière, qui est une onde se déplaçant dans le vide. D'un point de vue mécanique, la vitesse est seulement la dérivé de la position, autrement dit, la variation de position d un point M entre un instant t et t+dt quand dt (petite varation de temps) tend vers 0. D un point de vue thermodynamique cependant, t as définition est justifié, étant lié à l'energie cinetique d agitation (responsable de la température notamment)

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a écrit : Dans le principe c'est ça, seulement l'air froid est PLUS dense que l'air chaud, c'est d'ailleurs pour cela que l'on se plaint de la chaleur dans la mezzanine l'été.
Et justement donc, un avion qui a plus d'altitude aura plus de peine à atteindre la vitesse du son.
C
ar si la vitesse du son est plus basse quand on gagne en altitude, c'est qu'elle a comme tu dis plus de mal à traverser les molécules qui sont plus ressérées.
Le raisonnement de base est bon, tu t'es juste un peu emmêlé les pinceaux.
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Les molécules ne sont pas plus resserrées à haute altitude, mais au contraire plus espacées, ce qui explique aussi pourquoi l'air est moins dense.

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a écrit : Le record est détenu par l'avion hypersonique X43-A de la Nasa qui a volé pendant une dizaine de seconde à la vitesse de Mach 9,8 soit plus de 11 000 km/h en 2004. Il permettrait à terme de réduire les coûts de mise en orbite de petits satellites.

Un seul engin terrestre à réussi à dépasser le mur du
son, il s'agit du thrust SSC avec 1228 km/h. Il détient le record absolu de vitesse au sol.

Note : le mur du son est situé à environ 1200 km/h

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Il existe un train propulsé par des moteurs de fusées qui est monté à plus de 10 000 km/h, mais il n'y avait personne à bord

Sources : fr.m.wikipedia.org/wiki/Record_de_vitesse_sur_rail et Scmb ^^

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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 ? Par ce que ça fait classe ;) non je plaisante, je pense justement que c'est justement à cause des différentes pression de l'atmosphère ainsi que le poids qui doivent agir sur l'appareil et donc en utilisant l'unité mach cela doit prendre en compte les paramètres cité. (Tout ceci est une hypothese.)

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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 ? Le but n’est pas de connaitre seulement la vitesse mais bien la vitesse de l'appareil par rapport à la vitesse du son. En mécanique des fluides, et donc en aéronautique, cela & une importance cruciale. on calcule également sa vitesse et notamment sa vitesse par rapport au sol, mais l’information n'a pas la même utilité.

Commentaire supprimé Je cherchais justement le commentaire ! :D

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a écrit : Les molécules ne sont pas plus resserrées à haute altitude, mais au contraire plus espacées, ce qui explique aussi pourquoi l'air est moins dense. Effectivement, l'air est moins dense à haute altitude, mais c'est dû à la pression atmosphérique qui y est très faible et non à la basse température de l'air qui provoque l'effet contraire.
Du coup le principe qu'énoncait mat67 est faux car plus rien ne l'appuie.
En fait, la célérité du son augmente avec la densité !
Et étant donné que le son est une onde, qui a donc besoin de matière pour se déplacer, est ce que ce serait dû au fait que plus il y a de matière, plus l'onde trouve de quoi se propager, plus elle se déplace rapidement ?
Quelqu'un pour confirmer, infirmer ou expliquer ?

a écrit : Le record est détenu par l'avion hypersonique X43-A de la Nasa qui a volé pendant une dizaine de seconde à la vitesse de Mach 9,8 soit plus de 11 000 km/h en 2004. Il permettrait à terme de réduire les coûts de mise en orbite de petits satellites.

Un seul engin terrestre à réussi à dépasser le mur du
son, il s'agit du thrust SSC avec 1228 km/h. Il détient le record absolu de vitesse au sol.

Note : le mur du son est situé à environ 1200 km/h

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Le mur du son c'est 340 mètres par seconde au niveau de la mer avec une température de 15 degrés (plus il fait chaud, plus l'air prends du volume, inverse quand il fait froid, donc plus il fait chaud, plus le son se déplace vite)
Ça fait environ 1224 km/h

a écrit : Le record est détenu par l'avion hypersonique X43-A de la Nasa qui a volé pendant une dizaine de seconde à la vitesse de Mach 9,8 soit plus de 11 000 km/h en 2004. Il permettrait à terme de réduire les coûts de mise en orbite de petits satellites.

Un seul engin terrestre à réussi à dépasser le mur du
son, il s'agit du thrust SSC avec 1228 km/h. Il détient le record absolu de vitesse au sol.

Note : le mur du son est situé à environ 1200 km/h

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Mais ... ce que tu dis est complètement contradictoire avec l'anecdote... On vient d'apprendre qu'un Mach n'est pas constant et tu nous dis Mach 9,8 soit tant de km/h, il aurait fallu dire 9,8 Mach à telle altitude, qui correspond à tant de Mach à 20000 pieds et tant de Mach au niveau de la mer.
Entre le niveau de la mer et 20000 pieds, il y a une différence d'autour de 10% qui n'est pas du tout négligeable. En plus si ton avion met en orbite des satellites, il doit voler très haut, donc le vitesse du son chute et les Mach augmentent pour une même vitesse.
Pas tellement utile par rapport à l'anecdote donc, ton commentaire.

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