Hoe luchtweerstand van een vallende object te berekenen
Share
Wanneer objecten ten opzichte van de lucht bewegen, ervaren de objecten een resistieve kracht 
die in de tegenovergestelde richting staat ten opzichte van de lichaamssnelheid ten opzichte van de lucht. Deze weerstandskracht wordt genoemd luchtweerstand. Beschouw bijvoorbeeld een vellend vel papier. Ten opzichte van de lucht beweegt het papier naar beneden, en dus zal er een opwaartse resistieve kracht op het papier zijn.
Hoe luchtweerstand van een vallende object te berekenen wanneer het object langzaam in de lucht valt
Voor voorwerpen die zich langzaam ten opzichte van de lucht verplaatsen (zoals vallende stofdeeltjes), is de weerstandkracht recht evenredig met de snelheid van het object 
ten opzichte van lucht. Dus we kunnen schrijven:
De waarde van 
hangt af van de vorm en de grootte van het lichaam.
Laten we eens kijken wat er met een lichaam gebeurt als het uit de rust valt met een lage snelheid door de lucht. Aanvankelijk is de lichaamssnelheid ten opzichte van de lucht 0 en dus is er geen luchtweerstand. Naarmate het lichaam versnelt onder de resulterende neerwaartse kracht, neemt ook de luchtweerstand evenredig toe.
Uiteindelijk bereikt het lichaam een snelheid waarbij het lichaamsgewicht precies in evenwicht is met de luchtweerstand. Hier heeft het lichaam bereikt eindsnelheid, 
. De variatie van snelheid in de tijd kan als volgt in een grafiek worden weergegeven:
Er kan worden aangetoond dat de eindsnelheid voor deze gevallen wordt gegeven door 
.
Voorbeeld:
Stel dat het een stuifmeelkorrel is met een massa van 3,8x10-14 kg valt door de lucht. Als de waarde van de constante 
4,0 x 10-11 kg s-1, vind de eindsnelheid.
Sinds ,
Notitie: In werkelijkheid is de berekening niet zo eenvoudig, met veel andere factoren die ook in het spel komen. Omwille van dit voorbeeld hebben we echter aangenomen dat de enige factoren die de val van het stuifmeelkorrel beïnvloeden, de zwaartekracht en luchtweerstand zijn, en de luchtweerstand wordt ook verondersteld recht evenredig te zijn met de snelheid van het graan.
Hoe luchtweerstand van een vallende object te berekenen wanneer het object snel in de lucht valt
Objecten die sneller in de lucht vallen (bijvoorbeeld skydivers) veroorzaken aanzienlijke hoeveelheden turbulentie en bijgevolg is de luchtweerstand die ze ervaren veel groter. Voor deze objecten is de luchtweerstand recht evenredig met de plein van de snelheid van het object ten opzichte van lucht. De luchtweerstand voor deze gevallen wordt gegeven door:
Hier, 
isluchtweerstandscoëfficiënt, 
is de dichtheid van lucht (typisch ongeveer 1,2 kg m-3), en 
is de effectieve dwarsdoorsnede van het lichaam loodrecht op de richting van de lichaamssnelheid. Typisch, 
neemt waarden tussen 0,1 en 2.
De eindsnelheid voor objecten die snel in de lucht bewegen, kan worden gegeven door 
.
Voorbeeld:
Een golfbal die in de lucht valt, heeft een luchtweerstandscoëfficiënt van 0,26. Gegeven dat het een effectief dwarsdoorsnede-oppervlak van 1,4 x 10 heeft-3 m2, vind de luchtweerstand op de bal wanneer de bal beweegt met een snelheid van 20 msec-1.
Wij hebben
Dan, 
