请教：是否有空气阻力的计算公式？

抛砖

我想再问一下：
是否有空气阻力的计算公式？我找了很长时间，
是否应该考虑：
运动物体的速度v、加速度a、空气密度γ、形状系数等？
有现成的公式吗？还请各位指点，
另外附上一些论坛上的讨论帖子：
讨论区：Science(自然科学)
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主题：有个问题：汽车与空气
作 者: yanghx22(土豆)  2003-04-13 17:02:10
一辆汽车从静止开始加速启动，空气对汽车肯定是有阻力，
而且汽车的加速度越大，阻力肯定也越大，
现在的问题是：
如果汽车撞上一个固定的障碍物，突然停止运动，
在撞击的一瞬间（或在撞击后很短的时间内），
空气对汽车的作用力还是阻力吗？为什么？
此时空气对汽车的作用力与汽车的减速度大小相关吗？
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作 者: ukyochen(老咸鱼)  2003-04-14 14:15:33
阻力和速度有关，和加速度无关。
在撞上的很短时间内，速度从某个值迅速降到零，阻力也是一样。
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作 者: yanghx22(土豆)  2003-04-14 17:37:13
恐怕不是吧？
阻力与加速度无关吗？要加速任何东东都与力有关吧？
试想，空气分子从静止开始被加速，你要推动它吧？
这个使空气分子加速运动的力不也是空气阻力的一部分吗？  
在撞击的很短时间内，汽车周围的空气分子没有惯性吗？
特别是汽车前方的空气分子，它还会因惯性继续向前运动，
于是就在汽车前方形成一个负压涡流区？
而汽车后部原来的负压涡流区也是由于涡流分子的惯性作用，
使得汽车后部反倒成了相对高压区了？
这个汽车前后的“压差力”就会阻止汽车的减速？
这大概算是“宏观自感效应”了？
估计汽车的减速度越大，这个“压差力”也越大，
这象不象是宏观物体的“自感”现象呢？
只是汽车周围的空气分子是有形有量的，
电子周围的“真空粒子”暂时是无形无量（静质量）的？
这样想来，
能否得到一个“自感力”的表达式：
f=a[m+Mn]，
其中：
m：是运动物的静质量，
M：是周围介质粒子的静质量，
n=1/(1-uu/VV)是参与惯性运动的介质粒子数量，
（当u趋于V时，n会迅速激增）
u：是运动物的速度，
V：该种介质中的波速，
这里说的是汽车与空气，
那么(m+Mn)这一项象不象是汽车的“动质量”呢？
假设我们的测量技术还测不出空气分子的静质量M，
既然M=0，就只有近似的认为是汽车的质量mo增加了：
m = mo/(1-uu/VV)，

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作 者: caomang(草莽)  2003-04-15 08:50:57
实际情况很复杂，
撞车不可能一瞬间的，
也不会突然停止的。
汽车完全弹性也不是非完全弹性的。
至于空气阻力的分析……
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作 者: zolas(小鱼儿)  2003-04-15 15:06:08
到底跟加速度有没有关系，
找一本流体力学或者空气动力学之类书来仔细看看不就行了，
省得在这儿猜来猜去的。
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作 者: yanghx22(土豆)  2003-04-17 09:48:46
问题是现在的流体力学教科书里没有给出流体阻力的计算公式，
我在流体力学论坛问了很久了，
只说是低速时主要是空气粘滞摩擦阻力，
大概与速度v的平方或3次方成正比，
接近声速时，激波阻力逐渐成为主要阻力，
这都只是说说而已，据说这方面的研究还很薄弱，
估计具体搞飞机设计的有各自的经验公式，
理论上可能还研究的很不够，
如果这里有人知道，还望指点一下，
阻力与加速度相关不是猜测吧？
这是牛顿定律所决定的？
还可以用高速摄影机看看接近声速的子弹，
当子弹遇到一张高强度网后突然减速的情况，
或者让这个子弹击中一块钢板的侧壁，
钢板侧壁的厚度稍微大于子弹的直径，
总之能看到子弹迅速减速时，前方和后方的气流运动情况就行？
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※ 来源: 网易虚拟社区 广州站．

echo

这个贴子有点意思，但是有些说法似乎过于复杂了。
空气阻力的计算公式，据我的了解，恐怕不可能有，如果你想要一个通用的解析表达式的话。
空气的阻力由作用于物体表面的压力产生的压差阻力，以及摩擦阻力构成。
两者都与具体的物形有很大的关系（头等要素）外，还受到来流速度（如是可压缩流则为马赫数）、雷诺数等参数的影响。
由理想流体动力学（无粘流体）可以导出某些特例的压力阻力项，根据边界层理论可以得到某些简单外形（例如平板）的粘性阻力项。
飞行器的阻力的确定主要来源于地面风洞试验以及少量的飞行试验，并据此以及理论分析总结了一些经验公式。
CFD计算可以预测阻力，但与真实的情况还有差距。

aiyanhui

我想:
简单的做个实验就可以了,为了现象更明显,建议将空气换成水...

alpinist

D=1/2p*v *v*A
汽车阻力是这么定义的，p是密度v 速度A正投影面积，有加速度就需要力，但
阻力应该随速度变化。

wacow

下面引用由alpinist在 2003/06/17 09:54pm 发表的内容：
D=1/2p*v *v*A
汽车阻力是这么定义的，p是密度v 速度A正投影面积，有加速度就需要力，但
阻力应该随速度变化。

你少乘一個『阻力係數』了。

周华

汽车的空气阻力问题是一个比较复杂的问题，我想做汽车设计的应该有经验公式，但是肯定不会有准确的公式。如果想研究汽车阻力，还是要靠计算和试验。

paradize

同意echo 的说法：空气的阻力由作用于物体表面的压力产生的压差阻力，以及摩擦阻力构成。
这是一个非定常问题，在汽车的速度由原始速度减为零的过程中，压差阻力以及摩擦阻力都随着时间和速度的变化而变化。只要给出汽车的速度变化过程，我想这应该是一个可以解的问题。