Cos'è un coefficiente di resistenza?
Nel campo del fluido e dell'aerodinamica, il coefficiente di resistenza si riferisce alla figura numerica che rappresenta la resistenza di un oggetto - o trascina - quando si muove contro un mezzo fluido, che di solito è acqua o aria. Può anche tener conto della superficie su cui è in piedi un oggetto, come cemento, erba o acqua. Il termine viene spesso applicato quando si producono macchine come auto, aeroplani e navi.
Aerodinamisti usano la seguente formula per calcolare il coefficiente di trascinamento di un oggetto: 2FDD/PV2A. In questa formula, "FD" si riferisce alla forza di trascinamento dell'oggetto o all'energia che si muove di fronte alla direzione dell'oggetto. La "P" è la densità di massa del mezzo, mentre "V" si riferisce alla velocità o alla velocità dell'oggetto. "A", d'altra parte, riguarda l'area di riferimento dell'oggetto.
Il principio di base dietro la formula del coefficiente di trascinamento è che la densità del mezzo fluido è proporzionale alla forza che sta dando contro l'oggetto e alla velocità quadratadell'oggetto in relazione al fluido. Questo principio può essere più ovvio quando la formula è invertita: FD = (PV2 CDA/2) a. Ciò significa anche che il coefficiente di resistenza può variare in gran parte sulla velocità con cui l'aria dell'acqua passa attraverso l'oggetto. La velocità, a sua volta, può cambiare con la forma dell'oggetto.
La regola generale è che più ampia è l'area che il mezzo fluido deve attraversare, maggiore è il coefficiente di resistenza. Con un quadrato e un cono, l'ampia area della piazza consente a più aria di spingere contro di essa, al contrario del cono, in cui l'aria può correre più rapidamente lontano dalla sua forma appuntita. In questo modo, un oggetto a forma quadrata sperimenta più trascinamento e ha la tendenza a viaggiare più lentamente, rispetto a un oggetto a forma di cono.
Questo principio è spesso utilizzato nella progettazione di automobili, in particolare per le auto sportive che si basano fortemente sulla velocità. Si può osservare che le autorità di autopiù piccolo e avere un fronte liscio e inclinato. Questo per consentire all'aria di passare più facile attraverso l'auto senza ostacoli, producendo così un coefficiente di resistenza inferiore, una velocità maggiore e un uso più efficiente del carburante. Le auto sportive hanno anche la tendenza a sedersi più in basso a terra rispetto alle auto normali, quindi l'aria che si trova tra le gomme e il terreno è ridotta. In questo modo, l'auto ha una presa migliore del terreno e può cavalcare più velocemente.