Mikä on Machin luku? Kuka oli Ernst Mach?
LÄHDE: http://fi.wikipedia.org/wiki/Ernst_Mach
Tiedemies ja professori Ernst Mach
Ernst Mach oli itävaltalais-tsekkiläinen fyysikko ja filosofi( 18.1. 1838- 19.2. 1916). Mach syntyi Chrlicessa, Böömissä, Itävallassa (nykyisin osa Brnoa Tšekissä). 14-vuotiaaksi saakka hän oli kotiopetuksessa ja 17-vuotiaana hän pääsi Wienin yliopistoon. Siellä hän luki matematiikkaa, fysiikkaa ja filosofiaa. Fysiikan tohtorin tutkinnon hän suoritti 1860. Vuonna 1864 hän vastaanotti matematiikan professorin viran ja kaksi vuotta myöhemmin 1866 hän sai myös fysiikan professorin viran. 1867 hän otti vastaan kokeellisen fysiikan viran Kaarlen yliopistossa Prahassa. Mach palasi vielä Wienin yliopistoon induktiivisen filosofian professoriksi 1895, mutta kärsittyään kaksi vuotta myöhemmin sydänkohtauksen hän jäi eläkkeelle saatuaan nimityksen Itävallan parlamenttiin. Hän jatkoi luennoimista ja julkaisemista vielä eläkkeelläkin. Mach kuoli 19. helmikuuta 1916 Haarissa Saksassa.
Fysiikan alalla
Machin kokeellisen fysiikan tutkimus keskittyi interferenssiin, diffraktioon, polarisaatioon ja valon heijastumiseen. 1877 Mach julkaisi tutkimuksen yliääninopeudesta. Tässä julkaisussa hän kuvasi yliäänellä liikkuvasta ammuksesta havainnoidut äänivaikutukset. Mach päätteli ja vahvisti matemaattisesti kartion muotoisen iskuaallon olemassaolon yliäänisen liikkeen aikana. Kappaleen nopeuden ja äänennopeuden suhdetta kuvaavaa lukua kutsutaan machi luvuksi.
Kosmologiassa
tunnetaan Machin esittämä Machin periaate niminen hypoteesi.
Aistihavaintojen alalta
Mach tunnetaan Machin nauhana tunnetusta optisesta illuusiosta.
Tieteen filosofia.
Machin tieteenfilosofia perustana on ajatus, että tieteelliset lait ovat kokeellisten tapahtumien summauksia. Näillä lailla sitten pyritään ymmärtämään muuten inhimillisesti käsittämättömän monimutkasta todellisuutta. Tieteelliset lait ovat siten tiukasti kiinni inhimillisessä ajattelussa. Koska tieteelliset lait tehdään inhimillisen ymmärryksen rajallisuuden mukaan, ne pyritään tekemään mahdollisimman yksinkertaisiksi ja taloudellisiksi. Ja tästä syystä lait eivät sisällä todellisuutta objektiivisena kokonaisuutena vaan inhimillisenä näkökulmana.
Luonto on vain kerran. Vain tietyllä tarkkuudella voidaan tehdä kokeita, joilla on keskenään samat olosuhteet ja samat tulokset. Vain ajatuksellisesti voidaan toistaa yhtäpitäviä tapahtumia.
Machin ajattelulla oli suora vaikutus Wienin piiri -nimiseen filosofien ryhmittymään, joka toimi Wienissä nimellä Verein Ernst Mach (Ernst Mach -yhdistys), sekä yleisesti loogisen positivismin koulukuntaan.
Albert Einstein nimesi Machin suhteellisuusteoriansa edelläkävijäksi.
MIKÄ ON MACHIN luku? ( Wikipedia-lähteestä)
Mach tai Machin luku on dimensioton luku, joka kuvaa virtauksen nopeutta suhteessa äänen nopeuteen väliaineessa. Sitä käytetään erityisesti aerodynamiikan sovelluksissa, jossa se kuvaa lentonopeuden suhdetta äänen nopeuteen ilmassa lentokorkeudella. Luku on nimetty itävaltalaisen fyysikon Ernst Machin mukaan.
Mach-luku määritellään
, missä
- v on virtauksen nopeus
- B on kokoonpuristuvuuskerroin
- ρ on väliaineen tiheys.
Lausekkeen nimittäjä on äänen nopeus kyseisessä väliaineessa. Mach-luku ja lentonopeus luokitellaan seuraavasti:
- alisooninen M < 1
- sooninen M = 1
- ylisooninen M > 1
- transsooninen 0,8 < M < 1,3
- hypersooninen 5 < M < 10
- “ylinopeus” M > 10
Mach-luku määritellään aerodynamiikassa pääasiassa ilmalle
, missä
- ρ ominaisenergioiden suhde
- R on ko. kaasun kaasuvakio
- T on kaasun lämpötila
Virtausmekaniikassa Mach-luvulla ei ole suurta merkitystä, jos neste tai kaasu on kokoonpuristumatonta – oletus, jonka voidaan olettaa pätevän miltei aina luonnonvesiä koskevissa ongelmissa. Jos Ma << 1, kokoonpuristumista ei tarvitse huomioida.
KÄYTÄNNÖSSÄ mainitaan Mach-lukuja kun avaruussukkulat ovat hidastamassa vauhtiaan ja saapumasa takaisin Maassa olevalle lentokentälle ja niiden vauhti alenee äänen nopeuden alle ja siten tarpeeksi relevantin hitaaksi jotta jarru pysähtyminen lentoliidosta kentän pituuden matkalla olisi mahdollinen fysikaalisten lakien puitteissa. Sooninen Mach on samaa kuin äänen nopeus ja silloin M = 1.
