Basiswissen

Zur Berechnung des Luftwiderstandes in Newton abhängig von der Form und Fluggeschwindigkeit eines Objektes: die Formel hier gilt für turbulente Strömungen (nicht für laminare). Das ist hier näher vorgestellt.

Bildbeschreibung und Urheberrecht — Wie gut passen die Werte von theoretischen Formeln? Das wird hier im Windkanal getestet. Zum Größenvergleich beachte man den Mann am Boden. Hier wird das Modell eines U-Boot-Rumpfes im Maßstab 1:5 getestet. Die Gesetzmäßigkeiten für turbulente Luft- und Wasserströmungen sind ähnlich. © Sharon McDougle ☛

Formel (Luftwiderstand)

F = 0,5·c·A·ρ·v²

Legende

F = Kraft, mit der der Luftwiderstand bremst, oft in Newton ↗

c = Luftwiderstandsbeiwert, Liste unter Luftwiderstandsbeiwerte ↗

A = In Bewegungsrichtung gesehen die Querschnittsfläche ↗

v = Die Geschwindigkeit, meist in Meter pro Sekunde ↗

Wann gilt die Formel?

Die Formel gilt für Bewegungen in sogenannten kompressiblen Medien, das heißt Medien, die sich zusammendrücken lassen. Das gilt vor allem für Gase und sehr sicher für Luft unter normalen atmosphärischen Bedingungen. Siehe auch kompressibel ↗

Wann gilt die Formel nicht?

Sie gilt nicht für inkompressible Medien, also etwa Wasser. Außerdem gilt sich nicht mehr in Richtung der Schallgeschwindigkeit. Näher sich ein Flugobjekt der Schallgeschwindigkeit an, dann treten Effekte auf, die es bei niedrigen Geschwindigkeiten so nicht gibt. Für Luft liegt die Schallgeschwindigkeit bei etwa 330 Metern pro Sekunde. Bei Geschwindigkeiten nahe der Schallgeschwindigkeit sprichtman auch bildhaft von der sogenannten Schallmauer ↗