Question

Определите силу давления ураганного ветра на стену дома высотой 30м и длинной 50м. Скорость ветра достигает 40м/с и направлена под углом 30° к стене. Сравните давление ветра с атмосферным давлением. Поток воздуха возле стены считать ламинарным.

Answer 1

Ответ:

Переделал решение cos заменил на sin

Объяснение:

Answer 2

Для определения силы давления ураганного ветра на стену дома, можно использовать уравнение динамики жидкости (или газа) для потока вокруг стенки. Давление ветра на стену можно рассчитать, используя следующую формулу:

P = 0.5 * ρ * v^2 * Cd

где: P - давление ветра, ρ - плотность воздуха, v - скорость ветра, Cd - коэффициент сопротивления (drag coefficient).

Для ламинарного потока вокруг плоской стенки коэффициент сопротивления примерно равен 1.17.

Для начала, нужно рассчитать плотность воздуха. Плотность воздуха зависит от температуры, давления и влажности воздуха. В этом случае, мы не имеем информации о температуре, давлении и влажности, поэтому для упрощения расчетов возьмем среднюю плотность воздуха при нормальных условиях, примерно равную 1.225 кг/м^3.

P = 0.5 * 1.225 кг/м^3 * (40 м/с)^2 * 1.17

Теперь рассчитаем силу давления ураганного ветра на стену дома площадью 30м * 50м:

F = P * A

где: F - сила давления, P - давление, A - площадь стены.

A = 30м * 50м = 1500м^2

F = P * 1500м^2

Теперь вычислим численное значение:

F = (0.5 * 1.225 кг/м^3 * (40 м/с)^2 * 1.17) * 1500м^2

F ≈ 0.5 * 1.225 * 1600 * 1.17 * 1500

F ≈ 1,011,525 Н (ньютон)

Теперь сравним это давление с атмосферным давлением, которое составляет примерно 101325 Па (паскаль) или 101325 Н/м^2.

1,011,525 Н / (30 м * 50 м) = 6,743.5 Па или 6.74 кПа

Таким образом, сила давления ураганного ветра на стену дома примерно равна 6.74 кПа, что значительно превышает атмосферное давление.