题目

(13分)风压就是垂直于气流方向上单位面积所受到的风的压力。某工科大学的学生研究小组进行了风洞实验,研究风速和风压之间的关系,得到的实验数据见下表:风速(m/s)2481216202432风压(N/m2)2.5104090160250360640   (1)试通过对上述实验数据的分析,归纳出风速v与风压p之间的定量关系;(2)2007年2月28日凌晨1时55分左右,从乌鲁木齐驶往阿克苏的5806次列车遭遇特大沙尘暴,列车从第1节车厢到第11节车厢相继被吹翻。据铁路部门设在沿线的测风仪纪录,2月28日2时前后的平均风速为32 m/s,瞬时风速为43.4 m/s。已知每一节车厢重G=2´105 N,车厢的高度为h=3 m,长度L=25 m,宽度d= 1.5 m,试计算当时的大风对一节车厢施加的最大水平推力有多大?(3)上述大风能将列车吹翻吗?如果能吹翻,试说明你作出判断的依据是什么?如果不能吹翻,也同样说明理由,并猜测可能是什么因素使列车发生翻转的?在紧急情况下,你能否提出应急措施并作简要说明。 答案:解析:(1)P=(3分)(2)F=PS=×3×25=88292 N(2分)(3)MF=F=1.3×105 Nm(2分),MG=G=2×105×0.75=1.5×105 Nm(2分)因为MF<MG,所以不会吹翻(1分)大量被大风卷起的黄沙颗粒对火车的侧壁的撞击产生一水平推力(1分)紧急打开火车两边的车窗(2分)、或火车上的乘客移动到大风吹过来的那边
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