Softonic

Kalkulator Gaya Hambat

Langkah 1 / 3 Gaya hambat
Berikutnya

Gaya hambat adalah hambatan aerodinamis yang menahan setiap benda yang bergerak melalui udara atau fluida. Masukkan kecepatan benda, luas frontalnya, koefisien hambat, dan kerapatan udara, lalu kalkulator ini mengembalikan gaya hambat menggunakan persamaan standar F_d = ½·ρ·v²·C_d·A. Hasilnya muncul seketika dalam newton dan dihitung ulang secara langsung saat Anda mengubah nilai apa pun, sehingga Anda dapat membandingkan pengendara sepeda, mobil, atau bola yang jatuh dalam hitungan detik.

Cara kerja kalkulator ini

  1. 1

    Masukkan kecepatan dan luas

    Ketik kecepatan benda dalam meter per detik dan luas frontalnya dalam meter persegi: siluet yang menghadap aliran udara.

  2. 2

    Tambahkan koefisien hambat dan kerapatan udara

    Masukkan koefisien hambat (faktor bentuk tak berdimensi, sekitar 0,3 untuk mobil, 1,0 untuk pelat datar) dan kerapatan udara (1,225 kg/m³ di permukaan laut).

  3. 3

    Baca gaya hambatnya

    Gaya hambat ditampilkan dalam newton dan dihitung ulang secara langsung setiap kali Anda mengubah nilai masukan.

Rumusnya

Hambatan aerodinamis tumbuh dengan kuadrat kecepatan, jadi menggandakan kecepatan melipatempatkan gayanya:

F_d = ½ · ρ · v² · C_d · A

Dengan:

  • F_d = gaya hambat, dalam newton (N)
  • ρ = kerapatan udara, dalam kg/m³ (≈ 1,225 di permukaan laut, 15 °C)
  • v = kecepatan relatif terhadap udara, dalam meter per detik (m/s)
  • C_d = koefisien hambat, faktor bentuk tak berdimensi
  • A = luas frontal (penampang lintang), dalam m²

Karena suku v² mendominasi, kenaikan kecepatan yang kecil membutuhkan gaya yang besar, dan daya yang besar, sebab daya sama dengan gaya kali kecepatan dan berskala dengan v³.

Contoh perhitungan

Seorang pengendara sepeda balap melaju pada v = 12 m/s dengan luas frontal A ≈ 0,5 m², koefisien hambat C_d ≈ 0,9, di udara ρ = 1,225 kg/m³:

F_d = ½ × 1,225 × 12² × 0,9 × 0,5 = 0,5 × 1,225 × 144 × 0,9 × 0,5 ≈ 39,7 N

Itulah hambatan udara yang harus diatasi pengendara: sekitar 80 % dari total hambatan pada kecepatan ini, dan itulah sebabnya posisi aerodinamis sangat penting.

Nilai acuan

Objek C_d Luas (m²) Catatan
Mobil aerodinamis 0,25 2,2 Sedan modern
Mobil biasa 0,30 2,2 Kendaraan penumpang rata-rata
Pesepeda (tegak) 0,90 0,5 Posisi di tuas rem
Bola 0,47 π·r² Bola halus
Pelat datar 1,28 luas bidang Kasus terburuk, tegak lurus aliran

Kesalahan umum

  • Gunakan luas frontal, bukan luas permukaan. A adalah siluet yang didorong benda melalui udara, bukan seluruh permukaan luarnya.
  • Kecepatan relatif terhadap udara. Angin sakal menambah kecepatan Anda terhadap tanah saat menghitung v; angin buritan menguranginya.
  • Kerapatan udara tidak konstan. Ia menurun seiring ketinggian dan meningkat saat dingin, mengubah gaya hambat beberapa persen.
  • C_d bergantung pada bentuk. Tetesan air aerodinamis memiliki koefisien yang sangat rendah; pelat datar yang menghadap aliran adalah kasus terburuk.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Gaya hambat adalah F_d = ½·ρ·v²·C_d·A, dengan ρ adalah kerapatan udara (kg/m³), v adalah kecepatan (m/s), C_d adalah koefisien hambat, dan A adalah luas frontal (m²). Hasilnya dalam newton.

Gaya hambat bergantung pada kuadrat kecepatan, jadi menggandakan kecepatan melipatempatkan gaya. Daya yang dibutuhkan untuk mengatasinya berskala dengan pangkat tiga kecepatan, itulah sebabnya perjalanan berkecepatan tinggi sangat boros energi.

Di permukaan laut, kerapatan udara sekitar 1,225 kg/m³. Koefisien hambat yang umum kira-kira 0,25-0,30 untuk mobil, 0,47 untuk bola halus, 0,9 untuk pesepeda tegak, dan sekitar 1,28 untuk pelat datar. Pilih nilai yang paling sesuai dengan bentuk objek Anda.

Angka yang Anda masukkan dikirim ke server hanya untuk menghitung hasilnya. Angka tersebut tidak disimpan dan tidak pernah dibagikan.

Alat Terkait

Kalkulator usia

Hitung usia tepat dalam tahun, bulan, dan hari dari tanggal lahir, plus total hari, jam, dan hitung mundur ulang tahun berikutnya.

Kalkulator Ukuran Gorden

Hitung lebar gorden, tingkat kerutan, jumlah panel, dan panjang jadi dari ukuran rel, batang, atau bukaan jendela serta cek kemasan gorden siap pakai.

Kalkulator Durasi Waktu

Hitung durasi antara dua jam dalam HH:MM, jam desimal, menit, dan detik.

Kalkulator Debit Pompa Kolam

Hitung debit sirkulasi kolam dari volume dan waktu turnover, atau periksa waktu sirkulasi dari debit aktual dalam m³ dan m³/h.

Kalkulator RAID

Bandingkan kapasitas RAID 0, 1, 5, 6, 10, 50, dan 60 dengan ukuran disk campuran, span paritas, hot spare, TB versus TiB, serta biaya rata-rata disk.

Kalkulator Kapasitas Dehumidifier

Perkirakan kapasitas dehumidifier portabel dari luas lantai dan tingkat kelembapan berdasarkan panduan ENERGY STAR terkini.

Alat ini tersedia dalam bahasa lain