誰もが抗力の概念に直感的に精通しています。 水の中を歩いたり自転車に乗ったりすると、より多くの仕事をし、より速く動くことに気づきます。 周囲の水や空気から受ける抵抗が大きいほど、どちらも流体と見なされます。 物理学者。 抗力がない場合、世界は野球での1,000フィートの本塁打、陸上競技でのはるかに速い世界記録、そして超自然的なレベルの燃費を備えた車で扱われる可能性があります。
抗力は、推進力ではなく制限力であり、他の自然の力ほど劇的ではありませんが、機械工学および関連分野では重要です。 数学に関心のある科学者の努力のおかげで、自然界の抗力を特定するだけでなく、さまざまな日常の状況でそれらの数値を計算することも可能です。
抗力方程式
物理学では、圧力は単位面積あたりの力として定義されます。
P = \ frac {F} {A}
「D」を使用して抗力を具体的に表すと、この方程式は次のように再配置できます。
D = CPA
ここで、Cは、オブジェクトごとに異なる比例定数です。 流体中を移動する物体への圧力は、（1/2）ρvとして表すことができます。ここで、ρ（ギリシャ文字のrho）は流体の密度、vは物体の速度です。
したがって、
D = \ frac {1} {2} C \ rho v ^ 2A
この方程式のいくつかの結果に注意してください。抗力は密度と表面積に正比例して増加し、速度の2乗で増加します。 時速10マイルで走っている場合、時速5マイルの場合の4倍の空力抵抗が発生し、他のすべては一定に保たれます。
落下する物体にかかる抗力
古典力学から自由落下する物体の運動方程式の1つは次のとおりです。
v = v_0 + at
その中で、v =時間tでの速度、v0 は初速度（通常はゼロ）、aは重力による加速度（9.8 m / s）2 地球上）、tは秒単位の経過時間です。 この方程式が厳密に正しければ、大きな高さから落下した物体がますます速く落下することは一見して明らかですが、それは抗力を無視しているからではありません。
オブジェクトに作用する力の合計がゼロになると、オブジェクトは高速で一定の速度で移動している可能性がありますが、加速しなくなります。 したがって、スカイダイバーは、抗力が重力に等しいときに終端速度に到達します。 彼女は体の姿勢を通してこれを操作することができ、それは抗力の式のAに影響を与えます。 終端速度は時速約120マイルです。
スイマーに力をドラッグ
競争力のあるスイマーは、垂直面で互いに打ち消し合う重力と浮力、および水平面で反対方向に作用する抗力と推進力の4つの異なる力に直面します。 実際、推進力は、スイマーの足と手によって加えられる抗力にすぎません。 あなたがおそらく推測したように、水の抗力よりもはるかに大きい水の抗力を克服する 空気。
2010年まで、オリンピックの水泳選手は、数年しか使用されていなかった特別な空力スーツの使用が許可されていました。 水泳の統治体は、その効果が非常に顕著であり、世界記録を達成したため、訴訟を禁止しました それ以外の場合は目立たない（しかしまだ世界クラスの）アスリートによって壊されていました スーツ。
