Номер 1, страница 181 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Вопросы к параграфу. Параграф 54. Движение жидкости. Уравнение Бернулли. Глава 7. Элементы гидростатики и гидродинамики - номер 1, страница 181.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Решение

Изменение давления воздуха на крышу при сильном ветре объясняется одним из фундаментальных принципов гидро- и аэродинамики — законом Бернулли. Этот закон гласит, что для горизонтального потока жидкости или газа сумма статического и динамического давлений является величиной постоянной. Другими словами, в тех областях потока, где скорость выше, статическое давление ниже, и наоборот.

Математически для горизонтального потока воздуха закон Бернулли можно выразить следующей формулой:

$p + \frac{\rho v^2}{2} = \text{const}$

где $p$ — статическое давление воздуха, $\rho$ — плотность воздуха, а $v$ — скорость его потока.

Рассмотрим ситуацию с крышей дома во время сильного ветра:

1. Над крышей: Поток воздуха движется с высокой скоростью ветра $v_{снаружи}$. Согласно закону Бернулли, это приводит к уменьшению статического давления воздуха над поверхностью крыши. Обозначим это пониженное давление как $p_{снаружи}$.

2. Под крышей: Воздух внутри дома (например, на чердаке) практически неподвижен, то есть его скорость $v_{внутри} \approx 0$. Поэтому давление под крышей, $p_{внутри}$, остается равным обычному, более высокому атмосферному давлению.

В результате возникает существенная разность давлений: давление снизу на крышу ($p_{внутри}$) оказывается значительно больше, чем давление сверху ($p_{снаружи}$). Эта разница давлений $\Delta p = p_{внутри} - p_{снаружи}$ создает мощную подъемную силу, направленную вверх. Если ветер очень сильный, эта сила может превысить вес крыши и прочность креплений, что приведет к ее срыву.

Таким образом, при сильном ветре давление воздуха, действующее на внешнюю поверхность крыши, уменьшается.

Ответ: При сильном ветре давление воздуха на крышу уменьшается.