Luftwiderstand berechnen

Den Luftwiderstand berechnen Sie mit F = ½ · ρ · v² · Cd · A: Eine ebene Platte von 1 m² erfährt bei 50 km/h auf Meereshöhe etwa 151 N. Die Luftdichte folgt aus der eingegebenen Höhe.

Beispiel: Form des Körpers: Ebene Platte (Cd 1,28) · Stirnfläche 1 m² · Geschwindigkeit 50 · Einheit: km/h · Höhe über dem Meer 0 m → Ergebnis: Luftwiderstand 151,4 N, Leistung 2,103 kW. Quelle: NASA Glenn Research Center, The Drag Equation: D = Cd · A · 0.5 · ρ · V² (read 13.10.2026). Stand: .

Cd-Werte der NASA (Windkanal, Stirnfläche als Bezug); andere Körper über „Eigener Wert“.
m²
Die Fläche, die der Luftströmung entgegensteht.
m
0 bis 11 000 m (Troposphäre).
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Ergebnis

Ergebnis
Luftwiderstand 151,4 N, Leistung 2,103 kW
Details
GrößeWert
Widerstandskraft F151,4 N
Leistung P = F · v2.103 W
Cd-Wert1,28
Luftdichte ρ1,2266 kg/m³
Geschwindigkeit13,89 m/s
Kraft bei doppelter Geschwindigkeit605,7 N
Berechnet nach F = ½ · ρ · v² · Cd · A (NASA Glenn). Luftdichte nach dem NASA-Modell der Troposphäre. Echte Cd-Werte hängen von Form und Strömung ab; die Voreinstellungen sind Windkanalwerte.

So wird gerechnet

Luftwiderstand F = ½ · ρ · v² · Cd · A. ρ ist die Luftdichte, v die Geschwindigkeit, Cd der Widerstandsbeiwert und A die Stirnfläche (NASA Glenn, Drag Equation). Die Leistung gegen den Widerstand ist P = F · v.

Beispiel

Ebene Platte, Cd = 1,28, A = 1 m², Meereshöhe (ρ = 1,2266 kg/m³): Bei 50 km/h (13,89 m/s) ist F = 0,5 · 1,2266 · 13,89² · 1,28 · 1 ≈ 151,4 N und P ≈ 2103 W.

Tabelle: Platte bei verschiedenen Geschwindigkeiten

km/hKraft in NLeistung in W
3054,5454
50151,42103
100605,716 826
1301023,736 967

Die Kraft wächst mit dem Quadrat der Geschwindigkeit, die Leistung mit der dritten Potenz: Doppelte Geschwindigkeit bedeutet vierfache Kraft und achtfache Leistung.

Cd-Werte nach Form (NASA)

CdKraft bei 100 km/h und 1 m² in N
1,28605,7
1,14539,5
0,295139,6
0,04521,3

Ebene Platte 1,28, Keil mit Spitze stromabwärts 1,14, Geschoss 0,295, Tragflügelprofil 0,045 – gemessen im Windkanal mit der Stirnfläche als Bezug. Für eine Kugel nennt die NASA wegen der Reynoldszahl nur eine Spanne von 0,07 bis 0,5.

Höhe und Luftdichte

Höhe in mLuftdichte in kg/m³
01,2266
10001,1133
20001,0081
30000,9107

In der Höhe sinkt die Dichte und mit ihr der Widerstand. Fallgeschwindigkeit und Reibung behandeln der Freier-Fall-Rechner und der Reibungskraft-Rechner.

Häufige Fragen

Wie berechnet man den Luftwiderstand?

Mit F = ½ · ρ · v² · Cd · A. Beispiel: Cd 1,28, 1 m², 50 km/h, ρ 1,2266 kg/m³ ergibt etwa 151 N.

Was ist der Cd-Wert?

Der Widerstandsbeiwert, der die Wirkung von Form und Strömung in einer Zahl bündelt; die NASA misst ihn im Windkanal.

Warum steigt die Leistung so stark mit der Geschwindigkeit?

Die Kraft wächst mit v², die Leistung P = F · v mit v³: doppelte Geschwindigkeit bedeutet achtfache Leistung.

Welche Fläche setze ich ein?

Die Stirnfläche, also die Fläche des Körpers, gesehen aus Strömungsrichtung; sie gehört zum verwendeten Cd-Wert.

Welche Luftdichte wird verwendet?

Die Dichte nach dem NASA-Modell der Troposphäre für die eingegebene Höhe: 1,2266 kg/m³ auf Meereshöhe.

Quellen und Rechtsgrundlagen

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