Postavíme-li proudící tekutině do cesty překážku, tekutina ji obtéká. Tak např. voda v řece obtéká pilíře mostu nebo proudící vzduch obtéká různá tělesa na povrchu Země. K obtékání těles dochází také tehdy, je-li tekutina v klidu a těleso se v ní pohybuje – např. parník plující v moři.

Při malé rychlosti proudu vzniká kolem tělesa většinou laminární proudění. K povrchu tělesa přilne nejbližší mezní vrstva tekutiny, po které se posouvá druhá vrstva a po ní další atd. Poněvadž jsou proudnice kolem pláště válce rozloženy souměrně, je také rozložení tlakových sil působících na těleso souměrné a tekutina působí na těleso jen velmi malou výslednou tlakovou silou, v případě ideální kapaliny je nulová.


Při větších rychlostech proudu se proudnice od pláště tělesa odtrhávají a za tělesem vzniká turbulentní proudění. Tlaková síla působící na čelní stěnu pláště tělesa je větší než tlaková síla, která působí na zadní stěnu pláště, kde tekutina víří. Výslednice se nazývá odporová hydrodynamická (popř. aerodynamická) síla. Popsanému jevu říkáme odpor prostředí.


Velikost odporové síly určíme pomocí zákona zachování mechanické energie. Naráží-li tekutina proudící vzhledem k tělesu relativní rychlostí v na čelní stěnu tělesa, dochází k přeměně její kinetické energie v tlakovou potenciální energii, což se projeví zvýšením tlaku
Je-li S obsah čelního průřezu tělesa, tj. průřezu tělesa kolmého ke směru pohybu, pak tekutina působí na obtékané těleso tlakovou silou
kde C je součinitel odporu, který závisí na tvaru tělesa. Dosadíme-li dostaneme vztah pro sílu
Uvedený vztah odvodil Isaac Newton, platí jen pro středně velké rychlosti. Z měření v aerodynamickém tunelu na modelech plynou následující hodnoty pro koeficient odporu vzduchu:

Dutá polokoule proti proudu, padák	1,4
Rovinná deska kolmo k proudu	1,2
Koule	0,5
Dutá polokoule po proudu	0,4
Kabriolet	0,9
Osobní automobil	0,5
Automobil proudnicového tvaru	0,2
Těleso proudnicového tvaru, profil křídla	0,06

Nejmenší součinitel odporu má těleso tzv. aerodynamického tvaru - těla ryb, ptáků, dešťové kapky. Aerodynamicky se také konstruují tvary letadel, lodí nebo aut. Velkým překvapením bylo, že tělesa s drsnějším povrchem lépe přidržují mezní vrstvu vzduchu a brání tak vzniku vírů. Proto i míček s drsným povrchem doletí dál, než míček s povrchem hladším. O tom nás přesvědčí i důlkovaný povrch golfového míčku.

Pohybuje-li se v tekutině rotační těleso (např. válec) otáčející se kolem své rotační osy, dochází k zakřivování jeho trajektorie – animace. Tento jev se nazývá Magnusův jev. Vysvětlení jeho vzniku je následující: Rotující válec strhává do rotace tzv. mezní vrstvu vzduchu - tenkou vrstvu vzduchu těsně u povrchu válce. Ta pak ovlivňuje pohyb vzduchu kolem válce. Na jedné straně (horní) jej urychluje, na druhé (spodní) jej naopak brzdí. V souladu s Bernoulliovou rovnicí vzniká na protilehlých stranách rozdíl tlaků a tedy i síla zakřivující dráhu válce.


Velikost síly vytvořené válcem poloměru r jednotkové délky, rotujícím rychlostí ω v proudu tekutiny o hustotě ρ pohybujícím se rychlostí v je určena vztahem
Síla působí kolmo na směr rychlosti v.

Magnusův jev byl objeven při zjišťování příčiny, kvůli které dělostřelecké granáty uhýbají ze svého směru i za bezvětří. Gustav Heinrich Magnus jej popsal a vysvětlil ve svém článku vydaném v roce 1852. Vztah určující velikost síly určili nezávisle na sobě roku 1906 Nikolaj Jegorovič Žukovskij v Rusku a 1902 Kutta v Německu. Rovnice dnes nese jejich jména. Ve dvacátých letech 20. století se Magnusovým jevem zabýval německý inženýr Anton Flettner, který postavil loď experimentálně poháněnou dvěma rotujícími válci (tzv. Flettnerovy rotory). V osmdesátých letech jeho ideu znovu oživil Jacques Cousteau.

Odkazy:

Gruber, J. Plachetnice bez plachet