Question

14．一次龍卷風發(fā)生時，屋外風速很大，造成壓強急劇下降，降到只有9×10⁴Pa，當時門窗緊閉，可以認為室內(nèi)是一個標準大氣壓（取p₀=1.0×10⁵Pa）．若室內(nèi)屋頂?shù)拿娣e為100m²．求：
（1）此時屋頂內(nèi)外所受到的壓力差為多少？
（2）通過計算說明了這一壓力能否把面積為5m²，能承受的壓強為5×10⁴Pa的柜子壓壞．

Answer 1

分析 （1）氣體和液體都屬于流體，在流體中，流速大的地方壓強小，流速小的地方壓強大．在分析流體現(xiàn)象時應分析流體的流速大小，找出壓力的方向，再判斷物體的運動狀態(tài)；
（2）已知壓力和作用面積，利用公式p=$\frac{F}{S}$計算產(chǎn)生的壓強，與已知壓強對比，確定是否壓壞柜子．

解答 解：（1）龍卷風發(fā)生時，屋外空氣相對于屋內(nèi)來說空氣的流速很大，壓強較小，室外氣壓急劇下降．
室內(nèi)氣壓是標準大氣壓，即：1×10⁵Pa．若室內(nèi)屋頂?shù)拿娣e是100m²，這時：
屋頂所受到的內(nèi)外壓強差為：△p=p_內(nèi)-p_外=1×10⁵Pa-9×10⁴Pa=1×10⁴Pa，
因為p=$\frac{F}{S}$，
所以屋頂受到的壓力差△F=△p×S=1×10⁴Pa×100m²=1×10⁶N；
（2）柜子受到的壓強為p_柜=$\frac{△F}{S}$=$\frac{1×1{0}^{6}N}{5{m}^{2}}$=2×10⁵Pa，
因為2×10⁵Pa＞2×10⁵Pa，
所以會將柜子壓壞．
答：（1）屋頂受到的壓力差為1×10⁶N；
（2）會將柜子壓壞．

點評 此題考查的是我們對龍卷風成因及壓強變形公式的理解和應用，是一道聯(lián)系實際的應用題，難度不大．