Dans le domaine des fluides et de l’aérodynamique, le coefficient de traînée fait référence au chiffre numérique qui représente la résistance d’un objet – ou traînée – lorsqu’il se déplace contre un milieu fluide, qui est le plus souvent de l’eau ou de l’air. Il peut également tenir compte de la surface sur laquelle se trouve un objet, comme du ciment, de l’herbe ou de l’eau. Le terme est le plus souvent appliqué lors de la fabrication de machines telles que des voitures, des avions et des navires.
Les aérodynamistes utilisent la formule suivante pour calculer le coefficient de traînée d’un objet : 2Fdd/pv2A. Dans cette formule, Fd fait référence à la force de traînée de l’objet ou à l’énergie qui se déplace dans le sens opposé à la direction de l’objet. Le « p » est la densité de masse du milieu, tandis que « v » fait référence à la vitesse ou à la vitesse de l’objet. « A », d’autre part, se rapporte à la zone de référence de l’objet.
Le principe de base derrière la formule du coefficient de traînée est que la densité du milieu fluide est proportionnelle à la force qu’il exerce contre l’objet et au carré de la vitesse de l’objet par rapport au fluide. Ce principe peut être plus évident lorsque la formule est inversée : Fd = (pv2 cdA/2)A. Cela signifie également que le coefficient de traînée peut varier considérablement en fonction de la vitesse à laquelle l’air de l’eau traverse l’objet. La vitesse, à son tour, peut changer avec la forme de l’objet.
La règle générale est que plus la zone que le fluide doit traverser est large, plus le coefficient de traînée est élevé. Avec un carré et un cône, la grande surface du carré permet à plus d’air de pousser contre lui, contrairement au cône, où l’air peut s’échapper plus rapidement de sa forme pointue. De cette façon, un objet de forme carrée subit plus de traînée et a tendance à se déplacer plus lentement qu’un objet en forme de cône.
Ce principe est souvent utilisé dans la conception d’automobiles, en particulier pour les voitures de sport qui dépendent fortement de la vitesse. On peut observer que les voitures de course sont plus petites et ont une face avant lisse et inclinée. Cela permet à l’air de passer plus facilement à travers la voiture sans aucune obstruction, produisant ainsi un coefficient de traînée plus faible, plus de vitesse et une utilisation plus efficace du carburant. Les voitures de sport ont également tendance à s’asseoir plus bas sur le sol que les voitures normales, de sorte que l’air qui s’interpose entre les pneus et le sol est réduit. De cette façon, la voiture a une meilleure adhérence au sol et peut rouler plus vite.