¿Cómo se pueden calcular las resistencias del aire a diferentes velocidades?

He leído que a 50 mph la resistencia del aire a un automóvil promedio es el equivalente a conducir a través del agua ya 80 mph es el equivalente a conducir a través del aceite.

No puedo encontrar ninguna referencia en línea para respaldar estas cifras. ¿Existe una forma relativamente sencilla de explicar el cálculo para verificar estas cifras, o son incorrectas?

Si bien hay cálculos útiles que uno puede probar y hacer, generalmente numéricamente, la dinámica de fluidos es enormemente complicada y estas cifras siempre deben reducirse a la experimentación, y particularmente a las mediciones de túnel de viento de estas fuerzas de arrastre. Sin embargo, realmente no sé dónde uno buscaría tales cifras.
No entiendo (el cuerpo de) la pregunta. Por favor, aclare. ¿Quiere comparar la resistencia del aire con la resistencia a la rodadura a través de carreteras cubiertas de líquido? (¿A qué velocidad?)
@GuyThreedee, es posible que desee aclarar el cuerpo de su pregunta para que coincida con el título. ¿Estás buscando la relación entre la resistencia del aire y la velocidad?
Hola, me gustaría saber si los ejemplos de resistencia del aire en el cuerpo de la pregunta son aproximadamente correctos y, de ser así, cómo se pueden calcular dichos ejemplos. Gracias.

Respuestas (2)

Si entiendo su pregunta correctamente, un aspecto sobre el que parece estar preguntando es la relación entre la velocidad del objeto y la resistencia del aire asociada (como en su título), que a menudo se denomina 'arrastre'.

El capítulo del Physics Hypertextbook Aerodynamic Drag , generalmente relaciona la resistencia, definida como:

La fuerza sobre un objeto que resiste su movimiento a través de un fluido se llama arrastre ( R ). Cuando el fluido es un gas como el aire, se le llama arrastre aerodinámico (o resistencia del aire).

proporcional al cuadrado de la velocidad del objeto ( v ) como:

R ∝ v 2

Entonces, puede ver que a medida que avanza más rápido, el efecto de arrastre aumenta más rápido.

Esta relación es de la fórmula de arrastre:

R = 0.5 ρ C A v 2

(dónde ρ es la densidad del fluido, C es el coeficiente de arrastre y A es la superficie afectada)

Esta parametrización funciona en un rango bastante amplio de velocidades para objetos razonablemente simples. Se descompone acercándose a mach 1, por supuesto y a velocidades muy bajas.
@dmckee eso es muy cierto, me olvidé de ese punto, pero en un sentido general, es una buena estimación.

La resistencia al flujo, puede decirse "ingenuamente" como proporcional a la velocidad. De hecho, es proporcional a la integral sobre el área multiplicada por el gradiente de velocidad. La constante de proporcionalidad resulta ser la viscosidad de los fluidos newtonianos. Los cálculos exactos son tediosos y dependen de la naturaleza del problema.

Para responder a tu pregunta, podrías decir que es proporcional a la razón de m v dónde m es la viscosidad del fluido y v es la velocidad relativa bajo consideración. Ahora m es una cantidad determinada experimentalmente y varía entre a qué "aceite" se refiere.

Eso es solo para un número de Reynolds bajo. Para cosas como automóviles, aviones, etc., el número de Reynolds es alto y la resistencia es proporcional al cuadrado de la velocidad.
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