மாக் எண்

பாய்ம இயக்கவியலில் மாக் எண் அல்லது மேக் எண் (Mach number - Ma or M) என்பது வளியினூடாக அல்லது ஏதாவதொரு பாய்ம ஊடகத்தினூடாகச் செல்லும் ஒரு பொருளின் வேகத்தை அதே ஊடகத்தில் ஒலியின் வேகத்தால் வகுக்க வரும் எண்ணாகும். பொதுவாக இது, ஒலியின் வேகத்தில் அல்லது அதன் மடங்குகளிலான வேகத்தில் செல்லும் வானூர்திகள், ஏவுகணைகள் போன்றவற்றின் வேகத்தைக் குறிக்கப் பயன்படுகின்றது.

ஒலியொத்த வேகத்தில் செல்லும் ஒரு F/A-18 ஹார்னெட் ஒலி வேகத்தை எட்டுவதற்குச் சற்றுமுன் "ஆவிக் கூம்பு" எனவும் அழைக்கப்படும் Prandtl-Glauert வழுவிடத்தைக் (Prandtl-Glauert singularity) காட்டுகிறது.

$\ M={\frac {v_{s}}{u}}$

இங்கே

$\ M$ என்பது "மாக்" எண்

$\ v_{s}$ என்பது பொருள் செல்லும் ஊடகத்துக்குச் சார்பாக அப்பொருளின் வேகம்

$\ u$ என்பது அதே ஊடகத்தில் ஒலியின் வேகம்

செக்/ஆஸ்திரிய இயற்பியலாளரும் மெய்யியலாளருமான ஏர்ன்ஸ்ட் மாக் (Ernst Mach) என்பவரின் பெயரைத் தழுவியே இந்த அலகுக்குப் பெயரிடப்பட்டுள்ளது. பெரும்பாலான அலகுகளைப் போலன்றி, எழுதும் போது அளவைக் குறிக்கும் எண்ணுக்கு முன் அலகின் பெயர் எழுதப்படுகின்றது. எடுத்துக்காட்டாக "மாக் 2" என்பதே வழமை, "2 மாக்" என்று எழுதுவதில்லை.

மேலோட்டம்

பாய்மம் ஒன்றில் கூடிய வேகத்தில் செல்லும் பொருள் ஒன்று தொடர்பிலோ; நுண்துளைவாய்கள், காற்றுச் சுரங்கங்கள் என்பவற்றினூடாக மிக வேகமாகச் செல்லும் பாய்மங்கள் தொடர்பிலோ "மாக் எண்" அலகு பயன்படுத்தப்படுகின்றது. இது இரண்டு வேகங்களின் விகிதமாகக் குறிக்கப்படுவதனால் இதற்குப் பரிமாணம் கிடையாது. புவியின் வளிமண்டலத்தில், கடல் மட்டத்திலும், 10 பாகை செல்சியசு வெப்பநிலையிலும் ஒலியின் வேகம் 340.3 மீட்டர்/செக்கன் (1225 கிலோமீட்டர்/மணி அல்லது 116 அடி/செக்கன்) ஆகும். "மாக் 1" ஆல் குறிக்கப்படும் வேகம் ஒரு மாறிலி அல்ல. இது வெப்பநிலையிலும், வளிமண்டலத்தின் அமைப்பிலும் தங்கியுள்ளது. படைமண்டலத்தில் (stratosphere) இது உயரத்தில் தங்கியிராத மாறிலியாகவே உள்ளது.

வெப்பநிலை கூடும்போது ஒலியின் வேகமும் கூடும் என்பதனால், "மாக் 1" இனால் குறிக்கப்படும் வேகத்தில் செல்லும் பொருளொன்றின் உண்மையான வேகம் அதனைச் சூழவுள்ள பாய்மத்தின் வெப்பநிலையில் தங்கியுள்ளது. வேகம் மாக் எண்ணினால் குறிக்கப்படும்போது பாய்மத்தின் நடத்தை மாறாதிருப்பதால் இது மிகவும் பயனுள்ளது ஆகும். எனவே, கடல் மட்டத்தில் மாக் 1 வேகத்தில் (340.3 மீட்டர்/செக்கன்) செல்லும் வானூர்தியும், 11,000 மீட்டர் உயரத்தில் மக் 1 வேகத்தில் (295 மீட்டர்/செக்கன்) செல்லும் வானூர்தியும் ஒரேவிதமான அதிர்வலைகளையே எதிர்கொள்ளும்.

மாக் எண்ணின் பயன்பாடானது வேகத்தை தரம் பிரிக்கவும் பயன்படுகிறது. மாக் 1க்கு கீழ்வரும் வேகத்தை சப்சானிக் எனவும் மாக் 1 வேகத்தை சானிக் எனவும் அதற்கு மேல் வரும் வேகம் சூப்பர்சானிக் எனவும் குறிப்பிடப்படுகின்றன. மிகப் பெரும்பான்மையான தொலைதூர பயணிகள் விமானங்கள் ட்ரான்சானிக் (0.8 முதல் 1.0 வரை) எனப்படும் வேகத்தில் பறக்கின்றன. கூடுதலாக, மாக் 5க்கு மேல் வரும் வேகம் ஹபர்சானிக் என அழைக்கப்படுகின்றன. அடிப்படையில் காற்றோடத்தின் கூறுகள் ஒவ்வொரு தளத்திலும் மாறுபடுகின்றன, கலனின் வேகம் ஒலியின் வேகத்தை ஒருத்து அதிகரிக்கையில் அதிர்வலைகள் உருவாகின்றன. இவ்வகை அதிர்வலைகளின் முன்னும் பின்னும் உள்ள காற்றின் அழுத்தவேறுபாடுகள் அதிக அளவில் உள்ளதால் கலனின் கட்டமைப்பு மிகுந்த சுமையை சந்திக்கின்றது. இக்காரணத்தால் கலனின் வடிவமைப்பு அது பயனப்படும் வேகம் பொருட்டு மாறுபடுவதைக் காணலாம்.

வெளியிணைப்புகள்

• வளிம இயக்கவியல் Toolbox நிறை வளிமங்களினதும், நிறைவற்ற வளிமங்களினதும் கலவைகளின் மாக் எண் மற்றும் அதிர்வலை அளப்புருக்களைக் கணிக்க உதவுகிறது.
• "மாக் எண்" பற்றிய நாசாவின் பக்கம் மாக் எண்ணைக் கணிக்க உதவுகிறது.