Kas yra oro pasipriešinimas?

Oro pasipriešinimas, dar vadinamas pasipriešinimu vėjui, yra lėtėjimo poveikis, kurį oras sukuria kūnui judėdamas atmosfera. Pavyzdžiui, objektų ar žmonių, patenkančių į laisvą kritimą, nusileidimas sulėtins orą. Tai taip pat yra orlaivio ar bet kurios transporto priemonės, kuri juda dideliu greičiu, judėjimo veiksnys. Šis pasipriešinimas turi įvairių kitų efektų, kai kurie iš jų lengvai pastebimi.

Žmonija visada galėjo stebėti oro pasipriešinimo poveikį, tačiau fiziniai veiksniai buvo suprasti tik XVII amžiuje. Galilėjus, bandydamas suprasti gravitacijos principą, eksperimentais patikrino Aristotelio tezę, kad sunkesni objektai krenta greičiau nei lengvesni. Jis sugebėjo įrodyti, kad tai netiesa; gravitacinė jėga kiekvieną objektą veikia vienodai. Jis suprato, kad lengvesnius objektus sulėtino oro pasipriešinimas, o sunkesni objektai turėjo pakankamai svorio, kad atremtų šį veiksnį.

Oro pasipriešinimą sukelia kieto objekto susidūrimas su atmosferoje esančiomis dujų molekulėmis. Kuo didesnis oro molekulių skaičius, tuo didesnis pasipriešinimas. Praktiškai tai reiškia, kad platesnio paviršiaus objektas patiria didesnį pasipriešinimą. Greitesnis objektas taip pat turi didesnį oro pasipriešinimą, nes per tam tikrą laikotarpį jis kontaktuoja su daugiau oro molekulių. Kai laisvo kritimo objekto pasipriešinimas prilygsta objekto gravitacijos traukai, jis nebegreitina. Tai vadinama galutiniu greičiu ir skiriasi priklausomai nuo tokių veiksnių kaip svoris, paviršiaus plotas ir greitis.

Poveikį galima pastebėti stebint veikiančius parašiutininkus. Prieš suaktyvindama parašiutą, parašiutininkė krenta galutiniu greičiu, atrodo, kad ją išlaiko oras. Jei ji įtrauks galūnes ir nukreips kūną žemyn, jos greitis padidės, nes pasipriešinimas sumažės. Padėdama savo kūną lygiagrečiai žemei ir išskėsdama rankas bei kojas, ji gali sulėtinti nusileidimą. Kai ji atidarys parašiutą, oro pasipriešinimas padidės, o tai dar labiau sulėtins. Galutinis atidaryto parašiuto greitis yra pakankamai mažas, kad jis atsitrenktų į žemę išgyvenamu greičiu.

Lėktuvai skirti įveikti oro pasipriešinimą, kuris aerodinamikos srityje vadinamas pasipriešinimu. Daugumos reaktyvinių orlaivių ir raketų supaprastintas dizainas leidžia jiems prasiskverbti per atmosferą su mažiausiu įmanomu pasipriešinimu. Automobiliuose ir traukiniuose tam pačiam tikslui taip pat naudojamas supaprastintas dizainas. Nebent jie skirti važiuoti dideliu greičiu, oro pasipriešinimas nėra tokia didelė kliūtis antžeminėms transporto priemonėms kaip orlaiviams. Pusiau sunkvežimiai kartais turi išlenktus stogus, kad sumažintų pasipriešinimą tarp sunkvežimio ir priekabos, o tai gali turėti neigiamos įtakos degalų ridai.