¿Qué es la velocidad Mach que describe la velocidad de un avión?

Debido a que existen varios sistemas métricos activos a veces, la velocidad de la aeronave se mide en nudos; a veces en Mach. Entonces, ¿cuáles son estas medidas? ¿Cómo se relacionan con las mediciones de velocidad terrestre y náutica, como millas o kilómetros por hora, o incluso millas náuticas por hora? 

Para comenzar miremos que es un nudo (a menudo abreviado como kts) es una unidad de medida de velocidad, con 1 nudo igual a 1 milla náutica por hora. Los nudos son la velocidad que usa el piloto mientras vuela: el indicador de velocidad del aire dentro de una cabina de vuelo mide nudos, al igual que el conductor de un automóvil le daría al conductor una velocidad en millas o kilómetros por hora. Los nudos se usaban tradicionalmente en la navegación marítima, mucho antes de que se inventaran los aviones.

La milla náutica se basa en la circunferencia de la tierra. Si tomamos un trozo de la tierra a través del ecuador podemos obtener un círculo plano que se puede dividir en 360 grados (como si estuvieras navegando con una brújula). Cada grado, se puede dividir en 60 partes iguales llamadas minutos, la duración de uno de estos minutos es igual a 1 milla náutica. En comparación, una milla náutica equivale a 1,85 kilómetros o 1,15 millas.

¿Qué es Mach?

El número de Mach describe la velocidad de la aeronave en comparación con la velocidad del sonido en el aire, siendo Mach 1 equivalente a la velocidad del sonido. Lleva el nombre de Ersnt Mach, un físico austriaco, quien primero ideó la medición.

La utilidad del número de Mach reside en que permite expresar la velocidad de un objeto no de forma absoluta en km/h o m/s, sino tomando como referencia la velocidad del sonido, algo interesante desde el momento en que la velocidad del sonido cambia dependiendo de las condiciones de la atmósfera, es por eso que es posible que los aviones pueden volar más rápido que la velocidad del sonido sin volverse supersónicos.

Por ejemplo, para usar números redondos, un avión que viaja a 550 mph con un viento de cola de 250 mph tendría una velocidad respecto al suelo de 800 mph. Esto superaría cómodamente la velocidad del sonido en tierra, que, como hemos establecido, es de 767 mph a 20 °C en aire seco. Sin embargo, la aeronave en sí no se movería por el aire a 800 mph.

Esto se debe a que su velocidad aerodinámica, que se mide en relación no con el suelo sino con el aire a través del cual viaja, permanecería constante en las 550 mph antes mencionadas. Como tal, su velocidad aerodinámica sigue siendo subsónica, aunque, a primera vista, su velocidad respecto al suelo parece supersónica. En última instancia, un avión vuela por la velocidad del aire en lugar de la velocidad del suelo, por lo que la métrica crucial es su velocidad en relación con el aire que lo rodea.

Como vemos cuando los aviones alcanzan la velocidad del sonido debido a factores atmosféricos como la asistencia del viento, no experimentan tal fenómeno. Como tales, no se puede decir que vuelen a una velocidad supersónica. Esto se debe a la diferencia entre la velocidad aerodinámica y la velocidad terrestre.