Kde se v běžném životě projevuje aerodynamika?

Aerodynamika se projevuje všude, kde se něco pohybuje vzduchem rychleji než pomalá chůze. Rozhoduje o spotřebě auta na dálnici, o námaze cyklisty proti větru i o letu míče. Dobrá zpráva je, že jí lze rozumět krok za krokem a pár praktických úprav vám ušetří palivo i síly.

Krok první: odpor vzduchu

Vzduch klade pohybujícímu se tělesu odpor, který závisí na tvaru, velikosti čelní plochy a rychlosti. Důležité je, že odpor roste s druhou mocninou rychlosti: při dvojnásobné rychlosti je čtyřnásobný. Proto se při vyšší rychlosti spotřeba zvyšuje tak výrazně.

Tvar tělesa rozhoduje o tom, jak plynule vzduch obtéká. Oblé a protáhlé tvary vytvářejí menší vír za sebou než hranaté.

Krok druhý: auto na silnici

Konstruktéři vyvíjejí karoserie tak, aby vzduch obtékal hladce. Spoilery a difuzory zase vytvářejí přítlak, který tlačí vůz k vozovce. Při vysoké rychlosti je odpor vzduchu největší složkou, kterou motor překonává.

Řidič ho může ovlivnit. Střešní box nebo nosič zvyšují spotřebu, takže je dobré je sundat, když je nepotřebujete. Otevřená okna při vyšších rychlostech také odpor zvětšují.

Krok třetí: kolo a cyklista

U cyklisty největší odpor vytváří tělo, ne kolo. Proto pomáhá nižší poloha, přilehlé oblečení a hladká přilba. Při jízdě na rovině a proti větru se rozdíl pozná okamžitě.

Jízda těsně za jiným cyklistou, tedy v závětří, výrazně snižuje námahu. Skupiny se proto střídají v čele. Totéž využívají běžci při závodech.

Krok čtvrtý: sport a míče

Lyžaři a skokani zaujímají aerodynamické polohy, plavci hladké obleky a plavky. Míče letí podle rotace: stočený míč se vlivem proudění odklání z přímé dráhy. Důlky na golfovém míčku zmenšují odpor a prodlužují let.

Stejné principy platí v letectví, kde křídlo vytváří vztlak tvarem a náběhem. Aerodynamika tedy nevysvětluje jen odpor, ale i nesení.

Krok pátý: budovy a vítr

Vítr působí na stavby tlakem a sáním. Vysoké budovy, mosty a komíny se proto navrhují s ohledem na proudění vzduchu a zkoušejí se ve větrných tunelech. Tvar budovy ovlivňuje i to, jak vítr proudí v ulicích mezi domy.

Doma ucítíte jevy jako průvan mezi okny. Střešní krytiny se kotví proti odtržení při bouři.

Krok šestý: praktické úpravy

Z automobilu odstraňte nepotřebné nosiče a ověřte, že jsou zavřená okna při jízdě po dálnici. Na kole sedněte nižší polohu a uzavřete oblečení, které vlaje. Při chůzi nebo běhu proti větru se hodí volit trasu mimo otevřené pláně.

Nečekejte zázraky. Úpravy šetří procenta, ne polovinu, ale na dlouhé trase se sčítají.

Časté otázky

Proč auto na dálnici tolik pije?

Protože odpor vzduchu roste s druhou mocninou rychlosti. Pomalejší jízda tak spotřebu citelně sníží, zvlášť nad zhruba stovkou kilometrů v hodině.

Pomáhá jízda v závětří opravdu?

Ano. Vozidlo nebo cyklista vpředu rozrazí vzduch a za ním vzniká oblast s menším odporem. Úspora je u kol znatelná, u aut vyžaduje malé odstupy, které jsou nebezpečné, a nedoporučuje se.

Co je přítlak?

Síla, která tlačí auto k vozovce při jízdě. Vzniká tvarem karoserie a spoilery. Zlepšuje přilnavost pneumatik v zatáčkách, ale zvyšuje odpor.

Zdroje

• Ústav termomechaniky Akademie věd České republiky
• Fakulta strojní Českého vysokého učení technického v Praze