抗力
こうりょく
【抗力(こうりょく)】
定義
抗力とは、流体(空気や水)の中を運動する物体が、その流体から受ける運動を妨げる向きの力である。
物体の運動方向とは反対向きに働くのが特徴である。
イメージ
空気中を走る車や、自転車で風を受けるときに感じる「押し戻される力」が抗力である。
速く動くほど強くなり、形が平らで広いものほど大きくなる。
数式
抗力の大きさは、一般に次のように表される。
\[F = \frac{1}{2} \rho C_d A v^2\]
ここで、\(\rho\) は流体の密度(kg/m³)、\(C_d\) は抗力係数、\(A\) は物体の断面積(m²)、\(v\) は速さ(m/s)である。
ポイント
- 抗力は常に運動方向と逆向きに働く
- 速さが大きいほど、抗力は急激に大きくなる(多くの場合 \(v^2\) に比例)
- 物体の形状や表面状態によって大きさが変わる