La résistance de l’air, également appelée résistance au vent, est l’effet de ralentissement créé par l’air sur un corps lorsqu’il se déplace dans l’atmosphère. Des objets ou des personnes en chute libre verront leur descente ralentie par l’air, par exemple. C’est aussi un facteur dans le mouvement des aéronefs ou de tout véhicule qui se déplace à grande vitesse. Cette résistance a une variété d’autres effets, dont certains sont facilement observables.
L’humanité a toujours été capable d’observer les effets de la résistance de l’air, mais les facteurs physiques impliqués n’ont été compris qu’au 17ème siècle. Galilée, essayant de comprendre le principe de la gravité, a utilisé des expériences pour tester la thèse d’Aristote selon laquelle les objets plus lourds tombent plus vite que les plus légers. Il a pu prouver que ce n’était pas vrai ; la force gravitationnelle affecte chaque objet de la même manière. Il s’est rendu compte que les objets plus légers étaient ralentis par la résistance de l’air et que les objets les plus lourds avaient suffisamment de poids pour contrer ce facteur.
La résistance de l’air est causée par la collision d’un objet solide avec des molécules de gaz dans l’atmosphère. Plus le nombre de molécules d’air est grand, plus la résistance est grande. En pratique, cela signifie qu’un objet avec une surface plus large rencontre une plus grande résistance. Un objet plus rapide a également une plus grande résistance à l’air car il entre en contact avec plus de molécules d’air dans un laps de temps donné. Lorsque la résistance d’un objet en chute libre est égale à l’attraction de la gravité sur l’objet, il n’accélère plus. C’est ce qu’on appelle la vitesse terminale, et elle varie en fonction de facteurs tels que le poids, la surface et la vitesse.
L’effet peut être observé en regardant les parachutistes en action. Avant d’activer son parachute, le parachutiste tombe à une vitesse terminale, apparemment maintenu en l’air. Si elle attire ses membres et pointe son corps vers le bas, sa vitesse augmentera à mesure que la résistance diminue. En positionnant son corps parallèlement au sol et en écartant ses bras et ses jambes, elle peut ralentir sa descente. Une fois qu’elle ouvrira son parachute, la résistance de l’air augmentera, la ralentissant davantage. La vitesse terminale du parachute ouvert est suffisamment faible pour qu’il heurte le sol à une vitesse de survie.
Les aéronefs sont conçus pour surmonter la résistance de l’air, appelée traînée dans le domaine de l’aérodynamique. La conception simplifiée de la plupart des avions à réaction et des fusées leur permet de traverser l’atmosphère avec le moins de traînée possible. Les voitures et les trains utilisent également des conceptions simplifiées dans une moindre mesure dans le même but. À moins qu’ils ne soient conçus pour des déplacements à grande vitesse, la résistance de l’air n’est pas un obstacle aussi important pour les véhicules terrestres que pour les avions. Les semi-camions ont parfois des toits incurvés pour réduire la traînée dans l’espace entre le camion et la remorque, ce qui peut avoir un effet négatif sur la consommation d’essence.