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Lexikon der Astronomie: Machzahl

Die Machzahl ist eine wichtige Kenngröße in der Strömungsmechanik und Hydrodynamik. Sie wurde von dem österreichischen Physiker und Philosophen Ernst Mach (1838 – 1916) gefunden und entspricht dem Verhältnis der Geschwindigkeit eines bewegten Körper und der Schallgeschwindigkeit des Mediums, in dem er sich bewegt.

Wir kennen's von Flugzeugen

Bekannt ist dies in der Aerodynamik: so gibt es Flugzeuge die Mach 1 (einfache Schallgeschwindigkeit) und Mach 2 (doppelte bzw. Überschallgeschwindigkeit) fliegen können. Oberhalb der Schallgeschwindigkeit wird 'die Schallmauer durchbrochen', und vor dem bewegenden Objekt breitet sich eine Schockwelle aus. Die Einhüllende vieler solcher Stoßwellen bilden den Machschen Kegel. Die Bewegung unterhalb der Schallgeschwindigkeit (M kleiner 1) nennt man subsonisch, oberhalb von der Schallgeschwindigkeit (M größer 1) heißt sie supersonisch.

Analogie von Akustik und Optik

Während bei der Cerenkov-Strahlung ein Lichtblitz entsteht, gibt es bei überschallschnellen Bewegungen in der Akustik den Überschallknall. Ein einfaches Beispiel ist die Peitsche. Der Knall der Peitsche resultiert aus der supersonischen Bewegung der kleinen Peitschenspitze.

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  • Die Autoren
- Dr. Andreas Müller, München

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