Thông thường trong các cuộc đua tranh tốc độ trên thế giới, chúng ta thường nghe qua hoặc nhìn thấy những hành động và ý nghĩa của những khái niệm có liên quan khí động học trong bộ môn thể thao này. Và hôm nay hãy cùng tìm hiểu rõ hơn về vấn đề này nhé. Các khái niệm khí động học thường được nhắc đến trong bộ môn đua xe. Khí động lực học (aerodynamic) là môn học nghiên cứu về dòng chảy của chất khí, được nghiên cứu đầu tiên bởi George Cayley vào thập niên 1800. Giải pháp cho các vấn đề khí động lực học dẫn đến các tính toán về tính chất khác nhau của dòng chảy, như vận tốc, áp suất, mật độ và nhiệt độ, như là các hàm của không gian và thời gian. Khí động lực học còn là chuyên ngành phụ của môn Động lực học chất lưu và Động lực học chất khí. Lực cản (drag): Trong động lực học chất lưu, lực cản là lực tác động ngược lại với chuyển động tương đối của bất kỳ vật thể nào chuyển động đối với chất lỏng xung quanh. Khi chúng ta đi xe máy (hoặc gió thổi vào khi chúng ta đứng yên) thì đều cảm nhận được lực cản của không khí. Để giảm lực cản không khí thì chúng ta thường cúi người xuống. Lực nén xuống (dowforce): Lực Downforce có thể hiểu nôm na là lực ép xuống mặt đường. Trọng lượng của chiếc xe, tốc độ của xe, tốc độ của gió và những thứ khác tổng hợp lại sẽ tạo ra một lực từ xe tác động trực tiếp lên mặt đường, và đó chính là Downforce. Lực nâng lên (lift): Nếu vật thể nghiêng lên thì sẽ bị không khí hất tung lên trời. Lực khí động học lúc này gọi là lực lift (lực nâng)-được áp dụng trong công nghiệp hàng không. Tùy theo hình dạng vật thể, tốc độ vật và áp suất không khí mà lực downforce hay lực lift tác dụng lên vật thể nhiều hay ít. Lực downforce được ứng dụng để giúp xe đua bám đường hơn. Còn lực lift giúp cho máy bay bay lên cao. Hình dạng vật thể: Vật thể là chỉ rõ một khối lượng vật chất có thể đo được, nhìn được. Chia thành 2 loại là vật thể tự nhiên có sẵn không do con người tạo nên và vật thể nhân tạo là do con người tạo nên. Như đã đề cập, người ngồi trên xe máy muốn giảm lực cản không khí thì họ có thể cúi người xuống (để thay đổi hình dạng). Còn với các vật thể như ô tô, máy bay, các kỹ sư thường tạo cho nó một hình dạng phù hợp (hình dạng khí động học) để tối đa hóa hiệu ứng khí động học, nghĩa là để giảm lực cản drag, tăng lực downforce (hoặc lift). Quy định chung của các thiết bị khí động học là chúng phải được gắn cố định vào xe, không được chuyển động. Các thiết bị khí động học được phép chuyển động như DRS trên xe công thức 1 (Drag Reduction System) là một hệ thống giảm lực cản và giảm lực bám đường downforce, được đặt ở cánh gió sau phải có sự cho phép của ban tổ chức. Tốc độ: Tốc độ là quãng đường đi được trên một đơn vị thời gian. Đó là tốc độ của một vật thể đang chuyển động. Tốc độ là đại lượng vô hướng và thường khi tăng tốc thì hiệu ứng khí động học cũng tăng. Nhưng đến một mức tốc độ nào đó thì hiệu ứng khí động học sẽ không tăng nữa dù có tăng tốc thêm. Áp suất không khí: Là độ lớn của áp lực trong bầu khí quyển Trái Đất trên một đơn vị diện tích. Áp suất không khí còn phụ thuộc vào mật độ không khí. Không khí loãng thì áp suất thấp và ngược lại. Khí sạch (clean air): Khái niệm khí sạch trong bộ môn đua xe có nghĩa là vùng không khí trước khi có vật thể đi qua, chúng có chuyển động khá ổn định. Khí nhiễu (turbulance air) hoặc khí bẩn (dirty air): là vùng không khí vừa bị vật thể có tốc độ cao đi qua, chúng có chuyển động rất hỗn loạn, gây ảnh hưởng xấu đến các vật thể chạy gần phía sau. Xoáy không khí (vortex): Xoáy không khí là một biểu hiện đặc biệt của Khí nhiễu. Thường xuất hiện sau đuôi của những chiếc xe đua trong thời gian ngắn, Vì sau khi chiếc xe đua chạy qua làm cho không khí bị tách ra và có hướng di chuyển, vận tốc và áp suất khác nhau, nên khi chúng gặp lại với nhau tạo ra hiện tượng xoáy ở ngay sau đuôi chiếc xe (vật thể). Nguồn: sưu tầm
