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8級大風真的能把瘦子吹跑嗎?

8級大風真的能把瘦子吹跑嗎

蝌蚪五線譜 2019-05-22

  昨天(5.19)

  帝都刮起了大風

  這風有多大呢

  反正昨天外出的蝌蚪君是這樣的

  8級大風真的能把瘦子吹跑嗎?

  根據中央氣象臺的報道

  昨天北京城的陣風最高可達8級

  大風刮斷了樹木

  8級大風真的能把瘦子吹跑嗎?

  刮落了大樓的墻皮

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  刮亂了小姐姐的發型

  8級大風真的能把瘦子吹跑嗎?

  8級大風真的能把瘦子吹跑嗎?

  圖自水印

  還把瘦子都差點刮飛了

  8級大風真的能把瘦子吹跑嗎?

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  這不禁讓蝌蚪君想起了

  前幾年流行的一張體重抗風表

  根據表上的數據,100斤以下的瘦子,8級風就扛不住了。即便是160斤的胖子,也只能抗得住10級風,這是真的嗎?

  8級大風真的能把瘦子吹跑嗎?

  人會不會被刮跑這個問題,簡單來說,就是風的推力和摩擦力誰大誰小的問題。

  8級大風真的能把瘦子吹跑嗎?

  這里多啰嗦兩句,可能有的人會心存疑問:為啥摩擦力的方向是向前的啊,摩擦力不是阻礙物體相對運動(或相對運動趨勢)的力嗎,人往前走,摩擦力應該向后啊?

  注意!摩擦力阻礙的是物體的相對運動,重要的事情說三遍:

  相對、相對、相對!!! 

  雖然人是向前走的,但是人的腳是向后蹬地,摩擦力阻止物體(腳)相對地面向后運動的趨勢,所以摩擦力方向向前。 

  接下來,我們回到正題,看一下每個風級對應的風速。

  8級大風真的能把瘦子吹跑嗎?

  我們看到8級風的風速是17.2-20.7m/s,我們就取風速為20m/s。然后我們再假設一個人身高1.7m,體重50kg(應該算偏瘦的了)。

  風對人的推力可以看作人體垂直于氣流方向的平面所受的壓力,也就是風壓(Wp)。

  根據伯努利方程得出的風速-風壓關系,風的動壓為:

  Wp=0.5·ρ·v2

  其中Wp為風壓(KN/m2)、ρ為空氣密度(kg/m3)、v為風速(m/s)。

  由于空氣密度(ρ)和空氣重度(r)的關系為 r=ρ·g,因此有 ρ=r/g。在①中使用這一關系,得到

  Wp=0.5·r·v2/g 

  此式為標準風壓公式。在標準狀態下(氣壓為1013 hPa,溫度為15℃),空氣重度 r=0.01225 kN/m3。緯度為45°處的重力加速度g=9.8m/s2,我們最終得到

  Wp=v2/1600 

  于是我們可以得出,8級風的風壓為0.25KN/m2,也就是250N/m2,不過這是1平方米的平面受到的風的壓力。

  我們還需要把這個人粗略的看成是一個1.7m*0.35m*0.15m的一個長方體,那么人體垂直于氣流方向的平面面積為1.7*0.35=0.595m2

  所以風對這個人的推力最后應該是:

  250*0.595=148.75N 

  相比之下摩擦力的計算就要簡單得多,畢竟初中就學過

  f=μmg 

  這里取μ=0.3,g=9.8m/s2。

  f=0.3*50*9.8=147N 

  可以看到這兩個力大小差不多,風的推力稍大一點,也就是說8級的大風,100斤以下的人可能確實會站不穩,需要身體前傾來保持平衡。

  雖然這個計算很不嚴謹,和實際情況肯定有誤差,但我們還是可以大致判斷出這個體重抗風表上所給出的數據還是有一定的道理的。

  8級大風真的能把瘦子吹跑嗎?

  管你幾級風,200斤的我一點都不慌 

責任編輯:sun

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