Machovo číslo

[Podle E. Macha], značka M, bezrozměrná fyzikální veličina používaná v aerodynamice a mechanice tekutin k popisu proudění stlačitelných látek. Vyjadřuje poměr rychlosti pohybu tělesa nebo proudění tekutiny k místní rychlosti šíření zvuku v daném prostředí. Definuje se vztahem

\[ M = \frac{v}{c}, \]

kde \(v\) je rychlost proudění nebo tělesa a \(c\) místní rychlost zvuku, která závisí na vlastnostech prostředí, zejména na teplotě, tlaku a složení plynu. Machovo číslo tak neurčuje absolutní rychlost, ale relativní míru stlačitelnosti proudění. Podle hodnoty Machova čísla se rozlišuje proudění podzvukové (\(M < 1\)), zvukové (\(M = 1\)), nadzvukové (\(M > 1\)) a hypersonické (obvykle \(M > 5\)). Přechod přes hodnotu \(M = 1\) je spojen se vznikem rázových vln a výraznými změnami aerodynamických vlastností. Machovo číslo je klíčovým podobnostním kritériem v aerodynamice, protože určuje charakter proudění kolem letadel, střel a kosmických těles. Při modelových zkouškách v aerodynamických tunelech musí být Machovo číslo modelu shodné s Machovým číslem skutečného objektu, aby byla zachována dynamická podobnost. V letectví se používá jako provozní údaj a je indikován přístrojem zvaným machmetr. Na rozdíl od rychlosti vyjádřené v délkových jednotkách za hodinu má Machovo číslo přímý fyzikální význam pro chování proudění a aerodynamické zatížení letounu.