抗力係数とは

流体および空気力学の分野では、抗力係数は、オブジェクトが通常は水または空気である流体媒体に対して移動するときのオブジェクトの抵抗（または抗力）を表す数値を指します。 また、セメント、草、水など、オブジェクトが立っている表面積を考慮することもできます。 この用語は、車、飛行機、船などの機械を製造するときに最もよく使用されます。

エアロダイナミストは、次の公式を使用してオブジェクトの抗力係数を計算します：2Fdd / pv2A。 この式では、「Fd」はオブジェクトの抗力、またはオブジェクトの方向と反対に移動するエネルギーを指します。 「p」は媒体の質量密度、「v」は物体の速度または速度を示します。 一方、「A」は、オブジェクトの参照領域に関するものです。

抗力係数の式の背後にある基本原理は、流体媒体の密度が、オブジェクトに対して与える力と、流体に対するオブジェクトの二乗速度に比例するということです。 この原理は、式を逆にするとより明白になります：Fd =（pv2 cdA / 2）A。 これは、水の空気がオブジェクトを通過する速さによって、抵抗係数が大きく変化する可能性があることも意味します。 速度は、オブジェクトの形状によって変わります。

一般的な経験則では、流体媒体が通過しなければならない領域が広いほど、抗力係数が高くなります。 正方形と円錐形では、円錐形とは対照的に、正方形の広い領域がより多くの空気を押し付けることができ、空気はその先のとがった形状からより速く飛び出すことができます。 このように、正方形のオブジェクトは、円錐形のオブジェクトと比較して、より多くの抗力を経験し、より遅く移動する傾向があります。

この原則は、自動車の設計、特に速度に大きく依存するスポーツカーの設計によく使用されます。 レースカーはより小さく、滑らかで傾斜した前面を持っていることがわかります。 これは、障害物なしで空気が車を簡単に通過できるようにすることで、より低い抗力係数、より速い速度、より効率的な燃料の使用を実現します。 また、スポーツカーは通常の車と比較して地面に座る傾向があるため、タイヤと地面の間に来る空気が減ります。 このようにして、車は地面をより良くグリップし、より速く乗ることができます。