إتقان موضوع معادلة السحب

معادلة السحب في الهندسة الميكانيكية و ديناميكا الموائع (بالإنجليزية : Drag equation ) أو معادلة مقاومة الهواء ، هي صيغة رياضية تستخدم لحساب قوة الاحتكاك التي تنشأ بسبب تحرك جسم في مائع يغطيه من جميع الجوانب أو تحرك جسم في الهواء. تنطبق المعادلة جيدا في ظروف محددة : فالجسم لا بد وأن يكون ذو معامل هيكلي كبير ، والمائع يجب أن يكون ذو عدد رينولدز كافي بحيث تنشأ دوامة خلف الجسم المتحرك .

وصيغة المعادلة هي:











F



D







=









1

2









ρ





u



2









C



D







A





{\displaystyle F_{D}\,=\,{\tfrac {1}{2}}\,\rho \,u^{2}\,C_{D}\,A}





حيث:











F



D









{\displaystyle F_{D}}



مقاومة الهواء وتعرف بالقوة في اتجاه الحركة ,









ρ





{\displaystyle \rho }



كثافة المائع,









u





{\displaystyle u}



سرعة التدفق بالنسبة للجسم ، أو سرعة الجسم في المائع ,









A





{\displaystyle A}



المساحة المرجعية ,











C



D









{\displaystyle C_{D}}



معامل السحب – وهو عدد ليس له وحدة ، ويعتمد على شكل الجسم ؛ ويأخذ في الحسبان الاحتكاك السطحي والسحب الهيكلي .

صاغ «لورد رايلي» تلك المعادلة حيث استخدم L2 بدلا من A (حيث L قيمة خطية).

تستخدم تلك المعادلة كثيرا في تصميم هياكل السيارات بحيث تكون مقاومتها في الهواء منخفضة .

تعرف المساحة المرجعية A عادة بالمسقط العمودي للجسم على مستوي عمودي على اتجاه الحركة . فبالنسبة لجسم كري مثلا تكون المساحة المرجعية دائما هي مقطع الكرة . وبالنسبة لأجسام أخرى مثل راكب دراجة أو أسطوانة تتدحرج فقد تكون المساحة المرجعية A أكبر من مساحة أي مقطع لها يكون عموديا على اتجاه الحركة. وفي الطائرات تشكل مساحة الأجنحة (أو مساحة زعنفة المروحة) المساحة المرجعية . وبالنسبة إلى منطاد و المجسمات الدورانية فيستخدم معها معامل حجمي للسحب ؛ تكون المساحة المرجعية له مساوية لمربع الجذر التربيعي لحجم المنطاد. وعلى ذلك يكون لجسم معين معاملات سحب مختلفة لاتجاهاته المختلفة في الحركة.