Softonic

Luftmotståndsberäknare

Steg 1 / 3 Luftmotstånd
Nästa

Motståndskraften är det aerodynamiska motstånd som verkar mot varje föremål som rör sig genom luft eller vätska. Ange föremålets hastighet, dess frontarea, en motståndskoefficient och luftdensiteten, så ger den här beräknaren motståndskraften med standardekvationen F_d = ½·ρ·v²·C_d·A. Resultatet visas direkt i newton och räknas om i realtid när du ändrar något värde, så att du kan jämföra en cyklist, en bil eller en fallande sfär på några sekunder.

Så fungerar den här beräknaren

  1. 1

    Ange hastighet och area

    Skriv in föremålets hastighet i meter per sekund och dess frontarea i kvadratmeter: silhuetten som är vänd mot luftströmmen.

  2. 2

    Lägg till motstånd och luftdensitet

    Ange motståndskoefficienten (en dimensionslös formfaktor, ungefär 0,3 för en bil, 1,0 för en plan platta) och luftdensiteten (1,225 kg/m³ vid havsnivå).

  3. 3

    Läs av motståndskraften

    Motståndskraften visas i newton och räknas om i realtid varje gång du ändrar ett indatavärde.

Formeln

Luftmotståndet växer med kvadraten på hastigheten, så en fördubblad hastighet fyrdubblar kraften:

F_d = ½ · ρ · v² · C_d · A

Där:

  • F_d = motståndskraft, i newton (N)
  • ρ = luftdensitet, i kg/m³ (≈ 1,225 vid havsnivå, 15 °C)
  • v = hastighet relativt luften, i meter per sekund (m/s)
  • C_d = motståndskoefficient, en dimensionslös formfaktor
  • A = frontarea (tvärsnittsarea), i m²

Eftersom termen v² dominerar kostar små hastighetsökningar mycket kraft, och mycket effekt, eftersom effekt är kraft gånger hastighet och skalar med v³.

Räknat exempel

En landsvägscyklist färdas i v = 12 m/s med en frontarea A ≈ 0,5 m², en motståndskoefficient C_d ≈ 0,9, i luft med ρ = 1,225 kg/m³:

F_d = ½ × 1,225 × 12² × 0,9 × 0,5 = 0,5 × 1,225 × 144 × 0,9 × 0,5 ≈ 39,7 N

Det är det luftmotstånd som cyklisten måste övervinna: ungefär 80 % av det totala motståndet vid den här hastigheten, vilket är varför den aerodynamiska positionen spelar så stor roll.

Referensvärden

Föremål C_d Area (m²) Anmärkningar
Strömlinjeformad bil 0,25 2,2 Modern sedan
Typisk bil 0,30 2,2 Genomsnittlig personbil
Cyklist (upprätt) 0,90 0,5 Position på bromsgreppen
Sfär 0,47 π·r² Slät boll
Plan platta 1,28 ytans area Värsta fall, vinkelrätt mot strömmen

Vanliga misstag

  • Använd frontarean, inte den totala ytan. A är silhuetten som föremålet trycker genom luften, inte hela dess yttre yta.
  • Hastigheten är relativt luften. Motvind läggs till din hastighet över marken när du beräknar v; medvind dras ifrån.
  • Luftdensiteten är inte konstant. Den minskar med höjden och ökar i kyla, vilket ändrar motståndskraften med flera procent.
  • C_d beror på formen. En strömlinjeformad droppe har en mycket låg koefficient; en plan platta vänd mot strömmen är det värsta fallet.

Vanliga frågor

Motståndskraften är F_d = ½·ρ·v²·C_d·A, där ρ är luftdensiteten (kg/m³), v är hastigheten (m/s), C_d är motståndskoefficienten och A är frontarean (m²). Resultatet anges i newton.

Motståndskraften beror på kvadraten på hastigheten, så en fördubblad hastighet fyrdubblar kraften. Effekten som krävs för att övervinna den skalar med hastigheten i kubik, vilket är varför resor i hög hastighet är så energikrävande.

Vid havsnivå är luftdensiteten ungefär 1,225 kg/m³. Typiska motståndskoefficienter är cirka 0,25-0,30 för bilar, 0,47 för en slät sfär, 0,9 för en upprätt cyklist och omkring 1,28 för en plan platta. Välj det värde som bäst motsvarar formen på ditt föremål.

Siffrorna du anger skickas till servern endast för att beräkna resultaten. De sparas inte och delas aldrig.

Relaterade verktyg

RAID-kalkylator

Jämför kapacitet för RAID 0, 1, 5, 6, 10, 50 och 60 med blandade diskstorlekar, paritetsgrupper, hot spare, TB/TiB och diskkostnad.

Kalkylator för dimensionering av varmvattenberedare

Beräkna nödvändig kapacitet för en varmvattenberedare med tank utifrån första timmens kapacitet eller uppskatta flöde och värmeeffekt för en genomströmningsberedare.

Kalkylator för poolens cirkulationsflöde

Beräkna nödvändigt cirkulationsflöde från poolvolym och omsättningstid eller kontrollera omsättningstiden vid ett faktiskt flöde i m³/m³/h eller gallon/GPM.

Kalkylator för board and batten-panel

Planera en invändig board and batten-panel med fria avstånd, centrumlinjer, sågspår, spillmån och antal brädor för de lodräta listerna.

Rampkalkylator

Beräkna längd, lutning, vinkel, rampsträckor och uppskattad materialyta från höjdskillnad, förhållande, bredd och vilplansantagande.

Kattmatkalkylator

Beräkna dagliga kalorier och matportioner för din katt utifrån vikt, ålder och aktivitetsnivå. Anpassar sig till torr-, våt- eller blandad matning.

Verktyget finns på andra språk