Calculateur du nombre de Mach
Rédigé par Thierno Sadou Diallo, formule vérifiée selon notre méthodologie • Mis à jour le 17/08/2026
Le nombre de Mach se calcule avec M = vitesse ÷ vitesse du son. Un objet se déplaçant à 686 m/s dans l'air (vitesse du son ≈ 343 m/s) atteint exactement Mach 2, soit deux fois la vitesse du son.
Explication
Le nombre de Mach est un nombre sans dimension qui exprime la vitesse d'un objet en mouvement relativement à la vitesse du son dans le milieu où il évolue, plutôt qu'en valeur absolue (m/s ou km/h). Cette façon de mesurer la vitesse est particulièrement pertinente en aérodynamique, car le comportement de l'air autour d'un objet change fondamentalement selon que sa vitesse est inférieure, proche ou supérieure à celle du son : en dessous de Mach 1 (régime subsonique), l'air s'écoule de façon relativement prévisible autour de l'objet ; autour de Mach 1 (régime transsonique), des phénomènes de compressibilité complexes apparaissent ; au-delà de Mach 1 (régime supersonique), l'objet devance ses propres ondes de pression, ce qui génère l'onde de choc caractéristique du bang supersonique — un phénomène apparenté à l'effet Doppler acoustique (voir notre calculateur d'effet Doppler), où le décalage de fréquence perçu devient extrême à mesure que la vitesse de la source se rapproche de celle du son. La vitesse du son elle-même n'est pas une constante universelle : elle dépend de la température et de la composition du milieu traversé (environ 343 m/s dans l'air à 20°C au niveau de la mer, mais nettement plus basse en haute altitude où l'air est plus froid, ce qui explique pourquoi un avion peut franchir Mach 1 à une vitesse absolue différente selon son altitude de vol). Ce nombre complète notre calculateur du nombre de Reynolds, un autre nombre sans dimension utilisé en mécanique des fluides, mais basé sur la viscosité de l'écoulement plutôt que sur sa compressibilité — les deux nombres caractérisent des aspects différents et complémentaires d'un même écoulement.
Exemple : vitesse de 686 m/s dans l'air
Données d'entrée
Vitesse : 686 m/s. Vitesse du son : 343 m/s.
Calcul
M = 686 ÷ 343 = 2.
Résultat
Cet objet se déplace exactement à Mach 2, soit le double de la vitesse du son.
Questions fréquentes
Pourquoi la vitesse du son varie-t-elle avec l'altitude ?
La vitesse du son dans l'air dépend principalement de la température (pas de la pression atmosphérique elle-même) : l'air se refroidit avec l'altitude jusqu'à la tropopause, ce qui ralentit la propagation du son. C'est pourquoi un avion peut franchir Mach 1 à une vitesse absolue (en km/h) plus faible en haute altitude qu'au niveau de la mer, la vitesse du son de référence étant elle-même plus basse là-haut.
Que se passe-t-il physiquement quand un objet dépasse Mach 1 ?
En dessous de Mach 1, un objet en mouvement dans l'air "prévient" l'air devant lui grâce aux ondes de pression qu'il génère, qui se propagent plus vite que lui. Au-delà de Mach 1, l'objet devance ses propres ondes de pression, qui s'accumulent alors en un front de choc concentré (l'onde de choc), perçu au sol comme le bang supersonique caractéristique lors du franchissement du mur du son.
Le nombre de Mach s'applique-t-il aussi dans d'autres milieux que l'air ?
Oui, le principe s'applique dans n'importe quel milieu où le son se propage (eau, autres gaz, solides), à condition d'utiliser la vitesse du son propre à ce milieu plutôt que celle de l'air : le son se propage par exemple beaucoup plus vite dans l'eau (environ 1480 m/s) que dans l'air, ce qui change complètement les vitesses correspondant à chaque nombre de Mach.