Verdraging

Verdraging is de weerstand die een voorwerp ondervindt wanneer het beweegt door een fluïdum, zoals lucht of water. De totale verdraging ontstaat uit twee hoofdcomponenten: drukverdraging (ook wel vormverdraging genoemd) en wrijvingsverdraging (viscous drag of huidwrijving). Drukverdraging ontstaat door verstoring van de stroming en de bijbehorende drukverschillen rond het voorwerp; wrijvingsverdraging ontstaat door de viscositeit van het fluïdum en de shear aan het oppervlak van het lichaam. Samen bepalen deze krachten hoe moeilijk het is om sneller te bewegen door het fluïdum.

De grootte van de verdraging kan worden berekend met de formule Fd = 1/2 ρ v^2 Cd A, waarbij ρ de dichtheid van het fluïdum is, v de snelheid van het voorwerp ten opzichte van het fluïdum, A het relevante oppervlakte (meestal de dwarsdoorsnede of de wetted area) en Cd de dragcoëfficiënt. Cd hangt af van de vorm, de oriëntatie en het Reynoldsgetal van de stroming. Bij lage Reynoldsgetallen is viscous verdrag vaak dominant, terwijl bij hoge Reynoldsgetallen drukverdrag een grotere rol speelt.

Factoren die de verdraging beïnvloeden zijn onder meer snelheid, vloeistofdichtheid, oppervlakte, materiaal- en oppervlaktestructuur (glad of ruw), en de vorm en oriëntatie van het object. Verdraging is een cruciale factor in het ontwerp van voertuigen en projecten zoals auto’s, vliegtuigen, schepen en sportuitrusting, omdat minder verdraging leidt tot minder energieverbruik en betere prestaties. In de biomechanica spelen ook dieren en mensen een rol, aangezien hun beweging vaak afgesteld is om verdraging te beperken.