Ilmanvastuksella tarkoitetaan kappaleen liikettä vastustavaa voimaa, joka aiheutuu kappaleen pinnan ja ilman välisestä vuorovaikutuksesta.19.09.2022 7.00
Ilmanvastuksella on paljon merkitystä varsinkin suurissa nopeuksissa, koska ilmanvastus kasvaa nopeuden neliössä. Se otetaankin aina huomioon, kun suunnitellaan esimerkiksi lentokoneita, autoja tai ohjuksia. Sellaista kohdetta, jonka suunnittelussa on pyritty ilmanvastuksen minimoimiseen, sanotaan virtaviivaiseksi (muoto, jolla on mahdollisimman vähän ilmanvastusta).
Esimerkiksi kun meteori syöksyy Maan ilmakehään, ilmanvastuksen aiheuttama kuumuus sulattaa tai jopa höyrystää kappaleen. Saman seikan vuoksi avaruussukkulan keulassa, siipien etuosissa ja pohjassa käytetään vahvistettuja hiilipohjaisia lämpötiiliä suojaamaan sukkulan rakenteita kuumuudelta. Newtonin vastuslaki:missä Fv on vastusvoima, ρ ilman senhetkinen tiheys, v kappaleen senhetkinen nopeus, A kappaleen poikkipinta-ala liikettä kohtisuorassa suunnassa ja Cw niin sanottu muotokerroin, jonka arvo riippuu kappaleen muodosta. Kaava pätee, kun kappaleen nopeus on äänen nopeutta pienempi. Erilaisten kappaleiden aiheuttama ilmanvastus määritellään kokeellisesti tuulitunnelissa. Puutavara-auton Cw kerroin saadaan helpoimmin ja tarkasti simuloimalla auton vierintäkoearvoja. Cw kerroin on kuormatussa puutavarayhdistelmässä tyhjää yhdistelmää pienempi , mutta kuorma taas puolestaan kasvattaa vierintävastusvoimaa.
|