马赫数的命名来源于奥地利物理学家恩斯特·马赫(Ernst Mach),其命名方式与物理概念紧密相关,具体解释如下:
基本定义
马赫数(Mach number)是物体运动速度与介质中声速的比值,用于描述物体相对于介质的运动快慢。其计算公式为:
$$Mach = \frac{v}{a}$$
其中,$v$ 是物体的速度,$a$ 是介质中的声速。
命名由来
马赫数以奥地利物理学家恩斯特·马赫(1838-1916)命名,他通过系统研究声速与高速运动物体的关系,首次引入了这一比值概念。恩斯特·马赫在19世纪末研究了物体运动时产生的激波现象,提出了马赫锥理论,为流体力学和航空工程的发展奠定了基础。
单位与符号
马赫数没有独立单位,通常用符号 $M$ 表示。在标准大气压和15°C的条件下,声速约为343米/秒,因此1马赫约等于343米/秒。
实际应用
马赫数在航空和航天领域具有特殊意义,常用于描述飞机的超音速性能。例如,战斗机通常以马赫数表示其巡航速度(如2马赫表示2倍音速,即686米/秒)。
综上,马赫数的命名源于恩斯特·马赫对声速与高速运动的开创性研究,成为物理学中描述速度比值的经典单位。