Mach Number (Tetapan Mach)

Mach Number (Tetapan Mach) adalah bilangan yang dipakai untuk mengukur kecepatan relative sebuah benda terhadap kecepatan rambat suara di medium gas, dipengaruhi oleh tekanan dan temperature.

Nama Mach sendiri berasal dari seorang ilmuwan asal Austria, Ernst Mach, yang mengusulkan tentang pentingnya suatu satuan untuk mengetahui relatifitas kecepatan benda terhadap kecepatan rambat suara. Hebatnya lagi, dia adalah orang pertama yang menguasai prinsip-prinsip aerodinamika supersonik.

Ernst Mach

Mach mengklasifikasikan kecepatan benda menjadi 4 :

-          Subsonic : Saat kecepatan < Mach 1.0

-          Transonic : Saat kecepatan = Mach 1.0

-          Supersonic : Saat kecepatan > Mach 1.0

-          Hypersonic : Saat kecepatan > Mach 5.0

Hal yang unik adalah, ketika sebuah benda mengakselerasikan kecepatannya dari subsonic menuju transonic, sering terjadi fenomena yang sering disebut ‘Prandtl-Glauert singluarity’ (Keganjilan Prandtl-Glauert). Singkatnya, saat benda itu menembus batas Mach 1.0, terjadi sebuah gelombang kejut yang tekanannya mendekati tak hingga sehingga menimbulkan sebuah bentuk yang mirip dengan awan.

Saat benda mengorbit dengan kecepatan lebih dari Mach 1.0, kerapatan udara di beberapa bagian benda berubah, sehingga menyebabkan gaya-gaya eksternal yang bertambah dan gaya ini semakin banyak bila benda itu berakselerasi. Sedangkan jika benda mencapai kecepatan lebih dari Mach 5.0, sebagian energi dari benda berpindah ke udara yang mengikat Nitrogen dan Oksigen sehingga perhitungan gayanya harus memasukkan persamaan kimia juga. Saat kecepatan melebihi Mach 25.0 (contohnya roket) udara yang tergesek mendapat panas, sehingga berubah menjadi ion plasma gas dan menyebabkan roket akan meleleh/meledak jika tidak dilindungi oleh material yang tahan panas.

 'Vapor Cone' yang dihasilkan saat pesawat menembus Mach 1.0

Seperti yang sudah dibahas di atas, Mach Number bergantung kepada kecepatan suara. Sedangkan kecepatan suara sendiri berubah-ubah sesuai ketinggian dari titik pusat bumi. Semakin tinggi tekanan maka semakin rendah kecepatan suaranya.

Ketinggian (km)	Kecepatan suara (m/s)
0	340,294
1	336,435
2	332,532
3	328,583
4	324,589
5	320,543
6	316,452
7	312,306
8	308,105
9	303,848
10	299,532
11	295,069
12	295,069
13	295,069
14	295,069
15	295,069
16	295,069
17	295,069
18	295,069
19	295,069
20	295,069

 'Vapor Cone' yang membentuk warna pelangi