Есть кольцо, имеющее диаметр 1 метр, толщину 15 сантиметров и массу 600 килограмм. Надо найти силу ветра, чтобы он смог сдуть это кольцо

9 Мая 2020 в 19:40
89 +1
0
Ответы
1

Для решения этой задачи нужно учесть, что сила ветра, необходимая для сдувания кольца, зависит от скорости ветра и площади, которую кольцо занимает.

Площадь внутренней поверхности кольца:
S1 = π (d1/2)^2
где d1 - диаметр кольца, 1 метр
S1 = π (1/2)^2
S1 = π (0,5)^2
S1 = π 0,25
S1 = 0,785 м^2

Площадь внешней поверхности кольца:
S2 = π ((d1/2)^2 + (t1/2)^2) - π (d1/2)^2
где t1 - толщина кольца, 15 см
S2 = π ((1/2)^2 + (0,15/2)^2) - 0,785
S2 = π (0,5^2 + 0,075^2) - 0,785
S2 = π (0,25 + 0,005625) - 0,785
S2 = π 0,255625 - 0,785
S2 = 0,803 м^2

Разность площадей:
S = S2 - S1
S = 0,803 - 0,785
S = 0,018 м^2

Плотность воздуха (при нормальных условиях):
ρ = 1,225 кг/м^3

Сила ветра, необходимая для сдувания кольца:
F = 0,5 ρ V^2 * S
где V - скорость ветра

Для подсчета необходимой скорости ветра, нужна информация о коэффициенте сопротивления и форме кольца.

Для упрощения расчетов допустим, что кольцо имеет форму плоского круга, тогда коэффициент сопротивления будет примерно 1,28.

F = 0,5 1,225 V^2 0,018
F = 0,011025 V^2

Теперь нужно знать минимальную скорость ветра, при которой эта сила будет больше, чем масса кольца (600 кг), чтобы сдуть его:

0,011025 * V^2 = 600
V^2 = 54545,45
V = √54545,45
V ≈ 233,5 м/с

Таким образом, сила ветра, необходимая для сдувания данного кольца при его скорости и оставшихся параметрах, должна быть примерно 600 кг * 9,8 м/с^2 = 5880 Н, а скорость ветра должна быть не менее 233,5 м/с.

18 Апр 2024 в 12:31
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир