Resistencia (fluidos)

Por lo tanto, actúa opuestamente al movimiento del objeto, y en un vehículo motorizado esto se resuelve con el empuje.Generalmente al estudiar el movimiento bi o tridimensional de un objeto, casi siempre se ignora la resistencia del aire.En muchos problemas esta es una excelente aproximación; en otros, la resistencia del aire es importante, y se necesita saber cómo cuantificarla.Sin embargo en el presente artículo se asume que la fuerza de resistencia f y la velocidad v tienen la misma dirección pero sentidos opuestos.Esto es, se consideran solamente objetos en los que la fuerza lateral es cero o despreciable.En la astrodinámica, dependiendo de la situación, la resistencia atmosférica se puede considerar como una ineficiencia que requiere energía adicional durante el lanzamiento de un objeto al espacio o como una ventaja que simplifica el regreso desde la órbita.Un cuerpo se conoce como romo (bluff en inglés) si la fuente de resistencia está dominada por las fuerzas de presión y aerodinámico si la resistencia está dominada por las fuerzas viscosas.es más o menos constante y la resistencia aerodinámica variará como el cuadrado de la velocidad.Con el doble de velocidad, el trabajo (resultante del desplazamiento sobre una distancia fija) se realiza dos veces más rápido.Cuando el fluido se desplaza con respecto al sistema de referencia (por ejemplo, un coche que circula con el viento en contra), la potencia necesaria para superar la resistencia aerodinámica viene dada por: DondeLa velocidad en función del tiempo para un objeto que cae a través de un medio no denso, y que se suelta a velocidad relativa cero v = 0 en el momento t = 0, viene dada aproximadamente por una función que implica una tangente hiperbólica (tanh): La tangente hiperbólica tiene un valor de límite de uno, para un tiempo grande t. En otras palabras, La velocidad asintótica se aproxima a un valor máximo llamado velocidad terminal vt: Para un objeto que cae y se suelta con una velocidad relativa v = vien el momento t = 0, with vi < vt, también se define en términos de la función tangente hiperbólica: Para vi > vt, la función de velocidad se define en términos de la función cotangente hiperbólica: La cotangente hiperbólica tiene también un límite valor de uno para un tiempo t grande.Un animal pequeño como un grillo que impacte a su velocidad terminal probablemente no sufrirá daños.Esto, combinado con la proporción relativa del área de la sección transversal de las extremidades frente a la masa corporal (comúnmente conocida como la Ley cuadrático-cúbica), explica por qué animales muy pequeños pueden caer desde una gran altura y no sufrir daños.[11]​ Obsérvese que el flujo puramente laminar sólo existe hasta Re = 0,1 según esta definición.Esto es aproximadamente la fuerza de resistencia que experimenta una bacteria al nadar por el agua.Es decir, el trabajo que la carrocería realiza sobre el flujo de aire, es reversible y se recupera al no existir efectos de fricción que conviertan la energía del flujo en calor., se calcula como la proyección aguas abajo de las fuerzas viscosas evaluadas sobre la superficie del cuerpo.Desde una perspectiva termodinámica, los efectos viscosos representan fenómenos irreversibles y, por lo tanto, crean entropía.El ala intercepta el flujo de aire y lo obliga a desplazarse hacia abajo.Según Mervyn O'Gorman, esta idea fue bautizada como "resistencia" por Archibald Reith Low.[18]​ Breguet puso en práctica sus ideas diseñando varios aviones que batieron récords en las décadas de 1920 y 1930.[19]​[20]​[21]​ En 1929, su artículo "The Streamline Airplane" presentado a la Royal Aeronautical Society fue fundamental.Sin embargo, a medida que la velocidad aumenta, el ángulo de ataque puede reducirse y la resistencia inducida disminuye.Por lo tanto, la curva de resistencia global combinada muestra un mínimo a cierta velocidad del aire: un avión que vuela a esta velocidad estará en o cerca de su eficiencia óptima.La interacción de la resistencia parásita e inducida frente a la velocidad del aire puede representarse como una curva característica, ilustrada aquí.En las velocidades subsónicas en las que la forma de "U" de esta curva es significativa, la resistencia a las olas aún no se ha convertido en un factor, por lo que no se muestra en la curva.Sin embargo, el flujo supersónico completo sobre el vehículo no se desarrollará hasta bien pasado Mach 1,0.En el siglo XIX las ecuaciones de Navier-Stokes para la descripción del flujo viscoso fueron desarrolladas por Saint-Venant, Navier y Stokes.Sin embargo, todos los experimentos a números de Reynolds elevados mostraron que hay resistencia.La capa límite es la delgada capa de fluido cercana al límite del objeto, donde los efectos viscosos siguen siendo importantes incluso cuando la viscosidad es muy pequeña (o equivalentemente el número de Reynolds es muy grande).