Volteemos su pregunta: ¿Cómo percibe la resistencia del aire si viaja más y más despacio?
Suponiendo que el aire en sí no se mueve, es probable que no esperes resistencia del aire si prácticamente te quedas quieto. Después de todo, no estás tratando de moverte, entonces, ¿cómo podría resistirte el aire para hacerlo? Esto nos dice que la resistencia del aire debe ser, en cierto sentido, proporcional a su propia velocidad, cuanto más rápido vaya, más la sentirá.
Una forma más física de pensar en esto es al darse cuenta de que perturba el aire por el que se mueve. Empujas el aire fuera de tu camino a medida que te mueves y seguirá moviéndose y girando después de que pases (imagina una cuchara de té moviéndose a través de tu café; pone el café en movimiento que requiere energía).
De manera simplificada, puede estimar el volumen de aire que perturba cada segundo a medida que pasa el volumen de su cuerpo (o bicicleta, automóvil, …) en ese segundo. Este volumen se da como el área frontal de su cuerpo multiplicado por la longitud que pasa en esa cantidad de tiempo. Ahora la longitud que pasas en un segundo es, por supuesto, tu velocidad. Por lo tanto, el volumen de aire que perturba es proporcional a la velocidad a la que viaja. Si viaja muy lentamente, el aire fluirá suavemente a su alrededor y la fuerza resistiva que experimenta es linealmente proporcional a la velocidad a la que viaja. En el aire tendrías que viajar muy lentamente para que fluya tan suavemente.
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Si viajas rápido, no solo empujas el aire, sino que también creas vórtices (básicamente pequeños tornados invisibles) a tu paso. Cuanto más rápido te mueves, más intensos se vuelven estos vórtices, más fuerza usas para girar el aire.
Combinando que el volumen de aire con el que interactúa aumenta con su velocidad y que la intensidad con la que perturba el aire también aumenta con su velocidad, obtiene que la fuerza resistiva aumenta con su velocidad al cuadrado:
[matemáticas] F \ propto v ^ 2 [/ matemáticas]
Si desea una explicación más rigurosa, aquí hay un buen punto de partida: Arrastre (física) – Wikipedia
