Voici une ventilation:
1. Basse vitesse (flux laminaire):
* Formule: F_d =1/2 * ρ * v ^ 2 * c_d * a
* où:
* F_d =force de traînée
* ρ =densité de l'air (environ 1,225 kg / m³)
* v =vitesse de l'objet
* C_d =coefficient de glisser (dépend de la forme de l'objet)
* A =zone transversale de l'objet
2. Haute vitesse (flux turbulent):
* À des vitesses plus élevées, le flux d'air autour d'un objet devient turbulent, ce qui rend les calculs plus complexes. La formule ci-dessus peut toujours être utilisée, mais le coefficient de traînée (C_D) devient plus difficile à déterminer et peut varier considérablement avec la vitesse.
Facteurs affectant la résistance à l'air:
* forme: Les objets avec une forme rationalisée expérimentent moins de traînée. C'est pourquoi les voitures et les avions sont conçus avec des nez arrondis et des corps élégants.
* Surface: Des objets plus grands avec de plus grandes zones transversales connaissent plus de traînée.
* Velocity: La résistance à l'air augmente proportionnellement au carré de la vitesse. Ainsi, doubler la vitesse augmente la force de traînée d'un facteur de quatre.
* densité fluide: La résistance à l'air est plus grande dans les fluides plus denses. Des altitudes plus élevées ont une densité d'air plus faible, ce qui entraîne moins de résistance à l'air.
Remarques importantes:
* Le coefficient de traînée (C_D) est une valeur empirique, ce qui signifie qu'il doit être déterminé expérimentalement pour chaque forme.
* Les formules ci-dessus fournissent une représentation simplifiée de la résistance à l'air. Les calculs du monde réel peuvent nécessiter des modèles plus avancés, en particulier pour les formes complexes et les vitesses élevées.
Exemple:
Imaginez une voiture voyageant à 60 mph (26,8 m / s). Le coefficient de traînée pour une voiture typique est d'environ 0,3. Disons que la voiture a une zone transversale de 2,5 m². Utilisation de la formule ci-dessus:
F_d =1/2 * 1,225 kg / m³ * (26,8 m / s) ² * 0,3 * 2,5 m² ≈ 344 n
Cela signifie que la voiture connaît une force de résistance à l'air d'environ 344 Newtons à cette vitesse.
Faites-moi savoir si vous souhaitez explorer le coefficient de traînée (C_D) plus en détail ou si vous avez d'autres questions sur la résistance à l'air.
