Nel campo dei fluidi e dell’aerodinamica, il coefficiente di resistenza si riferisce alla figura numerica che rappresenta la resistenza di un oggetto – o resistenza – quando si muove contro un mezzo fluido, che di solito è acqua o aria. Può anche tenere conto della superficie su cui si trova un oggetto, come cemento, erba o acqua. Il termine è più spesso applicato quando si producono macchine come automobili, aeroplani e navi.
Gli aerodinamici usano la seguente formula per calcolare il coefficiente di resistenza di un oggetto: 2Fdd/pv2A. In questa formula, “Fd” si riferisce alla forza di trascinamento dell’oggetto, o l’energia che si muove in direzione opposta all’oggetto. La “p” è la densità di massa del mezzo, mentre “v” si riferisce alla velocità o velocità dell’oggetto. “A”, invece, riguarda l’area di riferimento dell’oggetto.
Il principio alla base della formula del coefficiente di resistenza è che la densità del mezzo fluido è proporzionale alla forza che sta dando contro l’oggetto e alla velocità al quadrato dell’oggetto rispetto al fluido. Questo principio può essere più ovvio quando si inverte la formula: Fd = (pv2 cdA/2)A. Ciò significa anche che il coefficiente di resistenza può variare ampiamente in base alla velocità con cui l’aria dell’acqua passa attraverso l’oggetto. La velocità, a sua volta, può cambiare con la forma dell’oggetto.
La regola generale è che più ampia è l’area che il fluido deve attraversare, maggiore è il coefficiente di resistenza. Con un quadrato e un cono, l’ampia area del quadrato consente a più aria di spingere contro di esso, al contrario del cono, in cui l’aria può fuoriuscire più rapidamente dalla sua forma appuntita. In questo modo, un oggetto di forma quadrata subisce più resistenza e tende a viaggiare più lentamente rispetto a un oggetto a forma di cono.
Questo principio è spesso utilizzato nella progettazione di automobili, in particolare per le auto sportive che fanno molto affidamento sulla velocità. Si può osservare che le auto da corsa sono più piccole e hanno un frontale liscio e inclinato. Questo per far passare più facilmente l’aria all’interno della vettura senza ostruzioni, producendo così un coefficiente di resistenza aerodinamica più basso, più velocità e un uso più efficiente del carburante. Le auto sportive hanno anche la tendenza a sedersi più in basso rispetto alle auto normali, quindi l’aria che entra tra le gomme e il terreno è ridotta. In questo modo, l’auto ha una migliore aderenza al suolo e può guidare più velocemente.