Aerodinamiskā pretestība

Aerodinamiskie spēki: uz augšu — cēlējspēks, uz leju — smaguma spēks, pa kreisi — normālslodze, bet pa labi — aerodinamiskā pretestība

Trajektorijas trīs objektiem, kurus izmet vienādā leņķī pret horizontu ($70^{\circ }$). Melnais objekts nepieredz pretestību un kustas parabolā. Zilais pieredz stoksa pretestību un zaļais pieredz ņutona pretestību.

Aerodinamiskā pretestība, arī frontālā pretestība, senāk pieres pretestība, ir pretestības spēks, kas darbojas uz ķermeni, kad tas kustas kādā gāzē vai šķidrumā. Ja aerodinamisko pretestību izraisa gaiss, šo lielumu sauc par gaisa pretestību. Tā ir vērsta pretēji kustības virzienam.

Vēsture

Pirmo reizi šo parādību pētījis Galileo Galilejs, bet gaisa sūkņa trūkuma dēļ viņš nevarēja veikt eksperimentu vakuumā, tāpēc eksperimentēja gaisā. Neņemot vērā visas sekundārās parādības, kas rodas gaisā ķermeņu kustības rezultātā, Galilejs atklāja ķermeņu brīvās krišanas likumus. Gaiss vienmēr pretojas krītoša ķermeņa kustībai, un gaisa pretestība ir lielāka, jo lielāks ir ķermeņa krišanas ātrums. Tāpēc, palielinot krišanas ātrumu, gaisa pretestība palielinās, bet ķermeņa paātrinājums samazinās, un, kad gaisa pretestība ir vienāda ar gravitācijas spēku, brīvi krītoša ķermeņa paātrinājums ir nulle.

Gaisa pretestība

Gaisa pretestība ir atkarīga no vides blīvuma $\rho$, gaisa plūsmas ātruma kvadrāta $v^2$, šķērsgriezuma laukuma $S$ un pretestības koeficienta $C_D$. Kā formulu to pieraksta:

$F=\frac{1}{2}\rho v^2{C}_{D}S$

Vienādojums ietver vides blīvumu $\rho$, kas mazinās pārvietojoties augstāk virs zemes virsmas, piemēram, tā mazināšanās ir aktuāla lidmašīnām, gaisa plūsmas ātrums $v^2$ ir kādā ātrumā gaiss triecas ķermenī, šķērsgriezuma laukums $S$ ir kādā laukumā gaiss iedarbojas uz ķermeni, un pretestības koeficients $C_D$ ir atkarīgs no objekta formas, Reinoldsa skaitļa, u.c. faktoriem- šo koeficientu parasti nosaka eksperimentāli.