물체가 유체 ( 기체·액체 ) 속을 운동할 때 속도와 반대방향으로 받는 힘의 성분. 저항력이라고도 한다. 비행기·선박이 등속도로 진행할 때에는 프로펠러 등에 의한 추력 ( 推力 )이 항력과 균형을 이룬다. 하늘에서 떨어지는 빗방울도 지상 가까이에서는 중력과 공기로부터 받는 항력이 균형을 이루어 등속도로 떨어진다. 항력이 생기는 원인은 주위 유체의 종류 , 운동하는 물체의 형태·크기·속도 등에 따라 다르다. 작은 물체가 천천히 움직일 때에는 주위 유체의 점성 ( 粘性 ) 때문에 속도에 비례한 힘이 작용한다. 예를 들면 반지름 인 구체 ( 球體 )가 느린 속도 로 움직일 때 6의 항력을 받는다는 주위 유체의 점성계수이다. 이것을 스토크의 법칙 ( Stokes’ law )이라 한다. 이 법칙이 성립하는 것은 레이놀즈 수는 유체의 밀도가 1보다 충분히 작을 때이고 , 속도가 커지면 항력은 이 식에서 주어지는 값보다 커진다. 속도가 커지면 물체의 뒤쪽에 소용돌이가 생겨 항력을 급격히 증가시킨다. 자동차·열차·비행기·선박 등 고속도로 운동하는 물체는 항력을 줄일 수 있는 형태로 설계한다. 속도가 유체 속의 음파 속도보다 커지면 물체는 충격파 ( 衝擊波 )를 만들면서 진행하여 물체 앞면의 압력이 매우 높아지므로 항력이 커진다. 선박의 경우 수면 위에 파도를 만드는 것도 항력을 크게 한다. 물체가 고체 표면을 미끄러지거나 구르면서 운동할 때 마찰에 의해 운동방향과 반대 반향으로 작용하는 힘도 항력이다.
|
