Question

14．一次龍卷風(fēng)發(fā)生時(shí)，屋外風(fēng)速很大，造成壓強(qiáng)急劇下降，降到只有9×10⁴Pa，當(dāng)時(shí)門窗緊閉，可以認(rèn)為室內(nèi)是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（取p₀=1.0×10⁵Pa）．若室內(nèi)屋頂?shù)拿娣e為100m²．求：
（1）此時(shí)屋頂內(nèi)外所受到的壓力差為多少？
（2）通過計(jì)算說明了這一壓力能否把面積為5m²，能承受的壓強(qiáng)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(qiáng)小，流速小的地方壓強(qiáng)大．在分析流體現(xiàn)象時(shí)應(yīng)分析流體的流速大小，找出壓力的方向，再判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；
（2）已知壓力和作用面積，利用公式p=$\frac{F}{S}$計(jì)算產(chǎn)生的壓強(qiáng)，與已知壓強(qiáng)對比，確定是否壓壞柜子．

解答 解：（1）龍卷風(fēng)發(fā)生時(shí)，屋外空氣相對于屋內(nèi)來說空氣的流速很大，壓強(qiáng)較小，室外氣壓急劇下降．
室內(nèi)氣壓是標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，即：1×10⁵Pa．若室內(nèi)屋頂?shù)拿娣e是100m²，這時(shí)：
屋頂所受到的內(nèi)外壓強(qiáng)差為：△p=p_內(nèi)-p_外=1×10⁵Pa-9×10⁴Pa=1×10⁴Pa，
因?yàn)閜=$\frac{F}{S}$，
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(qiáng)為p_柜=$\frac{△F}{S}$=$\frac{1×1{0}^{6}N}{5{m}^{2}}$=2×10⁵Pa，
因?yàn)?×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(diǎn)評 此題考查的是我們對龍卷風(fēng)成因及壓強(qiáng)變形公式的理解和應(yīng)用，是一道聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用題，難度不大．