Auf dem Gebiet der Fluid- und Aerodynamik bezieht sich der Luftwiderstandsbeiwert auf die numerische Zahl, die den Widerstand – oder Widerstand – eines Objekts darstellt, wenn es sich gegen ein flüssiges Medium bewegt, das meistens Wasser oder Luft ist. Es kann auch die Oberfläche berücksichtigen, auf der ein Objekt steht, wie z. B. Zement, Gras oder Wasser. Der Begriff wird am häufigsten bei der Herstellung von Maschinen wie Autos, Flugzeugen und Schiffen verwendet.
Aerodynamiker verwenden die folgende Formel, um den Luftwiderstandsbeiwert eines Objekts zu berechnen: 2Fdd/pv2A. In dieser Formel bezieht sich „Fd“ auf die Widerstandskraft des Objekts oder die Energie, die sich entgegen der Richtung des Objekts bewegt. Das „p“ ist die Massendichte des Mediums, während sich „v“ auf die Geschwindigkeit oder Geschwindigkeit des Objekts bezieht. „A“ hingegen bezieht sich auf den Referenzbereich des Objekts.
Das Grundprinzip hinter der Formel des Widerstandsbeiwertes ist, dass die Dichte des flüssigen Mediums proportional zu der Kraft ist, die es gegen das Objekt ausübt und zur quadrierten Geschwindigkeit des Objekts in Bezug auf das Fluid. Dieses Prinzip kann deutlicher werden, wenn die Formel invertiert wird: Fd = (pv2 cdA/2)A. Dies bedeutet auch, dass der Luftwiderstandsbeiwert stark davon abhängen kann, wie schnell die Luft des Wassers durch das Objekt strömt. Die Geschwindigkeit kann sich wiederum mit der Form des Objekts ändern.
Als Faustregel gilt: Je breiter der Bereich, den das flüssige Medium durchdringen muss, desto höher ist der Luftwiderstandsbeiwert. Bei einem Quadrat und einem Konus lässt die große Fläche des Quadrats mehr Luft dagegen stoßen, im Gegensatz zum Konus, bei dem die Luft schneller von seiner spitzen Form weg strömen kann. Auf diese Weise erfährt ein quadratisches Objekt mehr Widerstand und neigt dazu, sich langsamer zu bewegen als ein kegelförmiges Objekt.
Dieses Prinzip wird häufig bei der Konstruktion von Automobilen verwendet, insbesondere bei Sportwagen, die stark auf Geschwindigkeit angewiesen sind. Man kann beobachten, dass Rennwagen kleiner sind und eine glatte, schräge Front haben. Dies soll die Luft ungehindert durch das Auto strömen lassen, was zu einem niedrigeren Luftwiderstandsbeiwert, mehr Geschwindigkeit und einer effizienteren Nutzung des Kraftstoffs führt. Sportwagen neigen auch dazu, im Vergleich zu normalen Autos tiefer auf dem Boden zu sitzen, sodass die Luft, die zwischen Reifen und Boden gelangt, reduziert wird. Auf diese Weise hat das Auto eine bessere Bodenhaftung und kann schneller fahren.