Номер ?2, страница 162, часть 1 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 4. Механика жидкостей и газов. Параграф 38. Исследовательские работы. Вопросы для обсуждения - номер ?2, страница 162.

Условие.

Почему опасно стоять вблизи быстро идущего поезда?

Решение.

Решение

Опасность нахождения вблизи быстро движущегося поезда объясняется законами аэродинамики, в частности, законом Бернулли. Когда поезд движется с высокой скоростью, он увлекает за собой прилегающие слои воздуха. Из-за этого между человеком, стоящим на платформе, и поездом образуется область быстро движущегося воздуха.

Согласно закону Бернулли, в тех областях потока жидкости или газа, где скорость движения выше, статическое давление ниже. Для горизонтального потока воздуха это соотношение можно описать уравнением:

$p + \frac{1}{2}\rho v^2 = \text{const}$

где $\text{p}$ — давление в потоке, $\rho$ — плотность воздуха, а $\text{v}$ — скорость потока.

Скорость воздушного потока ($v_1$) между человеком и поездом значительно выше, чем скорость воздуха ($v_2$) с другой стороны от человека, где воздух практически неподвижен. Следовательно, давление воздуха ($p_1$) в пространстве между человеком и поездом становится значительно ниже, чем атмосферное давление ($p_2$) со спины человека.

Эта разница давлений ($p_2 > p_1$) создает результирующую силу, направленную из области более высокого давления в область более низкого, то есть в сторону поезда. Эта сила может быть достаточно существенной, чтобы толкнуть человека, заставить его потерять равновесие и упасть на рельсы.

Ответ: Стоять вблизи быстро идущего поезда опасно, потому что поезд создает мощный поток воздуха, из-за которого давление между человеком и составом падает. Возникает разница давлений, которая порождает силу, толкающую человека в сторону поезда.