Força de arrasto

A Equação do arrasto permite determinar a força a que é sujeito um objecto ao atravessar um certo fluido. Esta equação, atribuída a Lord Rayleigh, tem a seguinte expressão:

onde
Fd é a força do arrasto.
Cx é o coeficiente de arrasto (uma unidade sem dimensões determinada experimentalmente) ρ é a massa específica do fluido (Na atmosfera terrestre, e de acordo com a equação barométrica tem o valor de 1,293 kg/m3 a 0°C e 1 atmosfera), v é a velocidade do objecto em relação ao fluido,
A é a área de referência.

A equação
O arrasto de um objecto em deslocação no ar depende da sua massa volúmica, do quadrado da velocidade, da viscosidade e compressibilidade do ar, da forma e da dimensão do corpo, e ainda da sua inclinação face ao fluxo. Em geral é bastante complexo determinar a dependência em relação à forma do corpo, à inclinação, à viscosidade do ar e à sua compressibilidade.
Uma forma de lidar com dependências complexas, como a referida, é caracterizá-las por uma única variável. No caso do arrasto a variável que reflecte todos estes efeitos foi chamada de Cx (Cd em países de lingua inglesa)
A área de referência A é a área que resulta da projecção do objecto num plano perpendicular à direcção do movimento. Por vezes são utilizadas diferentes áreas de referência para o mesmo objecto, caso em que se obtêm diferentes coeficientes de arrasto correspondentes a cada situação.
A equação é baseada numa situação ideal em que há o impacto de todo o fluido na área de referência o que provoca a sua paragem total, levando a um valor de Cx igual a 1. Nenhum objecto real corresponde a este comportamento na prática. Sendo todos os restantes elementos da equação facilmente determinados, só o Cx varia, sendo determinado experimentalmente.
De notar o factor v² que denota a dependência do arrasto em relação ao quadrado da velocidade, levando a que, quando a velocidade duplica não só o impacto do fluido se dá a uma velocidade dupla como a massa do impacto por unidade de tempo também