Luftmotstånd

Luftmotstånd är en kraft som beror på det mekaniska motstånd som strömmande luft orsakar. Det finns på grund av luftens molekyler. När man exempelvis cyklar, studsar dessa mot en och man förlorar rörelseenergi som molekylerna tar upp. Luftmotståndet är proportionellt mot tvärsnittsarean på föremålet som rör sig och mot kvadraten på föremålets hastighet. Detta beror på att molekylernas rörelseenergi är kvadraten på hastigheten och på att antalet luftmolekyler som kolliderar med föremålet är proportionellt mot tvärsnittsarean.

F/A-18 Hornet bryter genom ljudvallen.

Form och flöde	Motstånd	Friktion
	0%	100%
	~10%	~90%
	~90%	~10%
	100%	0%

Om ett föremål rör sig med hög hastighet är luftmotståndet stort. När en tung kropp med liten tvärsnittsarea faller en kortare sträcka är luftmotståndet i praktiken så litet att man kan bortse ifrån det. Då är föremålet i fritt fall. Ett fallande föremål når till slut en maximal hastighet, den så kallade gränshastigheten. Detta beror på att med hastigheten ökar även luftmotståndet, till den nivå då luftmotståndet blir lika stort som tyngdkraften som får föremålet att falla och föremålet därför slutar accelerera.

Luftmotståndet beräknas som

$F_{D}\,=\,{\tfrac {1}{2}}\,C_{D}\,\rho \,A\,v^{2}$

där

F_D är luftmotståndet

C_D är luftmotståndskoefficienten, beroende på föremålets strömlinjeform, till exempel 0,25 till 0,45 för en personbil

ρ är luftens densitet

A är föremålets tvärsnittsarea

v är föremålets relativa hastighet genom luften

Se även

• Anfallsvinkel
• Coandăeffekten
• Gränshastighet
• Gränsskikt
• Lyftkraft
• Reynoldstal
• Stokes lag
• Överstegring

Externa länkar

• Undervisningsmaterial om luftmotstånd
• Wikimedia Commons har media som rör Luftmotstånd.
  Bilder & media