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{{otheruses|马赫 (消歧义)}}
{{noteTA
|G1=Aero
|G2=物理學
}}

'''马赫'''（'''M'''或'''Ma'''，{{lang-en|'''Mach number'''}}）是[[流体力学]]中的[[无量纲数]]，表示通过边界的[[流速]]与局部[[音速]]之比。<ref name="Young_et_al">{{cite book|last=Young|first=Donald F.|title=A Brief Introduction to Fluid Mechanics|year=2010|publisher=John Wiley & Sons|isbn=978-0-470-59679-1|edition=5|author2=Bruce R. Munson |author3=Theodore H. Okiishi |author4=Wade W. Huebsch  |page=95}}</ref><ref name="Graebel">{{cite book|last=Graebel|first=W.P.|title=Engineering Fluid Mechanics|url=https://archive.org/details/engineeringfluid00grae|year=2001|publisher=Taylor & Francis|isbn=978-1-56032-733-2 |page=[https://archive.org/details/engineeringfluid00grae/page/n29 16]}}</ref>
: <math>\mathrm{M} = \frac{u}{c}</math>，

其中：
: {{serif|M}}为局部马赫数，
: {{mvar|u}}为相对于边界的局部流速，
: {{mvar|c}}为介质中的音速。

馬赫數的命名是為了紀念奧地利學者[[恩斯特·马赫]]（{{lang-de|Ernst Mach}}）。
[[File:FA-18 Hornet breaking sound barrier (7 July 1999).jpg|300px|thumb|[[F/A-18]]大黃蜂戰機以接近音速的速度飛行。]]
马赫一般用于飞机、火箭等[[航空]][[航天]]飞行器。由于声音在空气中的传播速度随着不同的条件而不同，因此马赫也只是一个相对的单位，每“一马赫”的具体速度并不固定。在低温下声音的传播速度低些，一马赫对应的具体速度也就低一些。因此相对来说，在高空比在低空更容易达到较高的马赫数。

1947年10月14日，[[查克·葉格]]驾驶[[X-1]]试验飞机在[[加州]]南部上空脱离[[B-29]]母机，上升到一万二千公尺高空，并在此高度上达到每小时1078公里的速度，首次突破[[音障]]，超过了一马赫。

當馬赫數Ma<0.3時，流體所受的壓力不足以壓縮流體，僅會造成流體的流動。在此狀況下，流體密度不會隨壓力而改變，此種流場稱為亞音速流（Subsonic flow），流場可視為[[不可壓縮流場]]。一般的水流及大氣中空氣的流動，譬如湍急的河流、颱風風場和汽車的運動等，皆屬於不可壓縮流場。但流體在高速運動（流速接近音速或大於音速）時，流體密度會隨壓力而改變，此時氣體之流動稱為可壓縮流場（Compressible flow）。當馬赫數Ma>1.0，稱為超音速流（Supersonic flow），此類流況在[[航空動力學]]中才會遇到。

任何超過音速移動的物體會從頭部向後產生[[錐狀]]的能量震波（速度越高錐角越小），其力量可能會破壞接觸物體，而且會摩擦製造高溫，因此其體型設計必須盡量限制在錐狀震波的範圍內，同時要採用高抗熱性的材料。

在地表的速度換算相當於一馬赫≈1235[[公里每小時|km/h]],767[[英里每小時|mph]],1125[[英尺每秒|ft/s]]。飛行物在相同的速度下，其馬赫會因所在高度空氣的音速不同而有差異；高度越高，音速越低，而使得馬赫越高，因此高空飛行的速度會降低以免產生衝擊。

== 分類 ==
依照馬赫數的不同，流體分為幾種流況：
* 不可壓縮流
** [[次音速]]不可壓縮流：M<0.3
* 可壓縮流
** [[次音速]]可壓縮流：0.3≤M≤0.75
** [[穿音速]]：0.75≤M≤1.2
** [[超音速]]：1.2≤M≤5
** [[超高音速]]：M≥5

== 馬赫角 ==
[[Image:Mach angle.jpg|thumb|300px|對於一個超音速物體（<math>u > c</math>）當他由<math>A</math>點移動到<math>B</math>點（距離為<math>u \cdot t</math>），以距離<math>A</math>點<math>c \cdot t</math>處畫一個圓，這兩者相對的角度就是馬赫角。而兩條線即是馬赫線（二維）或是馬赫錐（三維）]]
馬赫角<math> \mathit{\mu}</math>由物體速度與震波傳遞速度所定義，可由以下公式計算而得：
: <math> \mathit{\mu} = \arcsin{1\over M} \;</math>。
其中<math>M</math>代表馬赫數，馬赫角即為震波與運動方向的夾角。

==註釋==
{{reflist}}

== 參見條目 ==
* [[空氣動力學]]
* [[穿音速]]
* [[超音速]]

== 外部連結==
*[http://web.ics.purdue.edu/~alexeenk/GDT/index.html Gas Dynamics Toolbox] {{Wayback|url=http://web.ics.purdue.edu/~alexeenk/GDT/index.html |date=20080916090107 }} Calculate Mach number and normal shock wave parameters for mixtures of perfect and imperfect gases.
*[https://web.archive.org/web/20060410140252/http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/mach.html NASA's page on Mach Number] Interactive calculator for Mach number.
*[https://web.archive.org/web/20090917043907/http://www.newbyte.co.il/calc.html NewByte standard atmosphere calculator and speed converter]

{{NonDimFluMech}}

[[Category:流体力学]]
[[Category:速度單位]]
[[Category:无量纲]]