Õhutakistus ja kuidas seda arvutada

Suurte kiiruste saavutamiseks on vaja suurt jõudu.

Autode arenguga on alatasa käinud kaasas soov sõita kiiremini. 20. sajandi alguse võistlusautod jääksid aga tänapäeval linnaliikluselegi jalgu. Nüüd hoiab ratastel sõiduki maismaa kiirusrekordit kahe reaktiivmootoriga rakettauto ThrustSSC, mis ületas 1997. aasta 15. oktoobril helibarjääri ja saavutas kiiruse 1227,9 km/h.

Olgu stardijoonel auto, lennuk, jalgratas või rakett, on nende kõigi finišisse jõudmise suurimaks vaenlaseks õhutakistus. See leitakse avaldisest:

  • FD - takistusjõud
  • ρ - õhu tihedus
  • v - auto kiirus
  • CD - auto kujust sõltuv ühikuta takistustegur
  • A - auto ristläbilõikepindala

Et jõu avaldises on kõik suurused peale kiiruse konstandid, võib need võrdluse eesmärgil koondada ühe muutuja alla ja öelda, et õhu takistus on võrdeline kiiruse ruuduga.

Eesti linnades kehtib kiiruspiirang 50 km/h. Võrreldes seda ThrustSSC rekordkiirusega 1227,9 km/h selgub, et ülehelikiirusel liikuv auto peab tänaval sõitvast autost ületama kuussada korda suurema õhutakistuse - vägev! Ent veelgi vägevam on tõsiasi, et selle takistuse ületamiseks vajalik võimsus sõltub kiiruse kuubist:

Ehk ThrustSSC on linnaautost ligikaudu viisteist tuhat korda võimsam!

Näib, et raskuste ületamine on inimeste üks põhilisi ülesandeid, olgu autospordis või argielus. Õnneks ei ole igal hommikul 07:15 ärkamisel ja koolitükkide tegemisel õhutakistust vaja arvestada.