抗力
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抗力(こうりょく、英: drag)とは、流体(液体や気体)中を移動する、あるいは流れの中におかれた物体にはたらく力の、流れの速度に平行な方向で同じ向きの成分(分力)である。流れの速度方向に垂直な成分は揚力という。
追い風で水面をかき分けて進んでいる帆船は、空気から進行方向の抗力を、それより弱い逆方向の抗力を水から受けている。また、レーシングカー等ではマイナスの揚力でダウンフォースを発生させている。抗力も揚力もケースバイケースで、その方向が字義通りではない場合がある。
数学的表現
抗力は物体の相似比の2乗(あるいは投影面積)に比例する。また、レイノルズ数が小さいときは速度に、大きいときは流体の密度と流速の2乗に比例し[1]、後述する抗力係数 CD を用いて以下のような数式モデルで表されるのが一般的である。このモデルは係数が異なるだけで揚力と同形式である。
力の向きによる分類
- 摩擦抗力
- 物体表面に沿った力に起因する抗力。粘性抵抗とも呼ばれる。せん断力による形状抗力に等しい。半径
鳥の初列風切には翼端に発生する翼端渦を抑えて誘導抗力を減らすことで翼への抗力を減少させる効果がある
世界記録を持つ人力飛行機、MIT Daedalus(ダイダロス)。アスペクト比は約38
脚注
- ^ 望月修; 市川誠司『生物から学ぶ流体力学』養賢堂、2010年、63頁。ISBN 978-4-8425-0474-2。
- ^ 牛山泉『風車工学入門』(2版)森北出版、2013年、50頁。ISBN 978-4-627-94652-1。
- ^ 東昭『流体力学』朝倉書店、1993年、pp. 103-104頁。ISBN 4-254-23623-9。
- ^ Anderson, Jr., John D. (2001). Fundamentals of Aerodynamics, 3rd International ed.. New York: McGraw-Hill. pp. pp. 354-355. ISBN 0-07-118146-6