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若風速加倍,作用在建筑物上的風力大約是原來的幾倍

來源:新能源網
時間:2024-08-17 16:20:40
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若風速加倍,作用在建筑物上的風力大約是原來的幾倍熱心網友:因為風速的方向不一定和作用面垂直,當風速與作用面的夾角為θ時,F=ρS(v*sinθ)^2 公式推導如下:先考慮風速與作用

熱心網友:因為風速的方向不一定和作用面垂直,當風速與作用面的夾角為θ時,F=ρS(v*sinθ)^2 公式推導如下:先考慮風速與作用面垂直的情形 取風中橫截面為S,長為Δx(Δx->0)的空氣柱,風與作用面接觸前的速度為v,則Δx=vΔt 此空氣柱的質量為Δm=ρSΔx=ρSvΔt 由于空氣柱的質量很小,當其與作用面碰撞后將沿作用運動,即其垂直作用面方向的速度為0,對空氣柱由動量定理有: FΔt=0-(-Δmv) 即FΔt=ρSvΔt*v F=ρSv^2………………………………(*) 當風速不與作用面垂直時,將其速度分解為垂直作用面方向和平行作用面方向,由于平行于作用面方向的分量不會與作用面產生力的作用,故最終產生風力只是垂直作用面方向的分量,此分量大小為v*sinθ,將此式代入(*)得到 F=ρS(v*sinθ)^2所以風向相同時,風速加倍,風力是原來的四倍。

熱心網友:風速與作用面垂直的情形 取風中橫截面為s,長為δx(δx->0)的空氣柱,風與作用面接觸前的速度為v,則δx=vδt 此空氣柱的質量為δm=ρsδx=ρsvδt 由于空氣柱的質量很小,當其與作用面碰撞后將沿作用運動,即其垂直作用面方向的速度為0,對空氣柱由動量定理有: fδt=0-(-δmv) 即fδt=ρsvδt*v f=ρsv^2 當風速不與作用面垂直時,將其速度分解為垂直作用面方向和平行作用面方向,由于平行于作用面方向的分量不會與作用面產生力的作用,故最終產生風力只是垂直作用面方向的分量,此分量大小為v*sinθ,將此式代入(*)得到 f=ρs(v*sinθ)^2 所以風向相同時,風速加倍,風力是原來的四倍。

熱心網友:根據公式,mv=ft,v加倍,位移相同,時間變?yōu)橐话耄L力變?yōu)樗谋?/p>

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