风速为20米/秒的风的等级为8级大风。中国气象局于2001年下发《台风业务和服务规定》,以蒲福风力等级将12级以上台风补充到17级,12级台风定为32.4-36.9米/秒;13级为37.0-41.4米/秒;14级为41.5-46.1米/秒,15级为46.2-50.9米/秒,16级为51.0-56.0米/秒,17级为56.1-61.2米/秒。
0级风,风速0.0~0.2米/秒,陆地地面平静,烟雾可直升。
1级风,风速0.3~1.5米/秒,烟能在陆地上看到风向,但风向标仍不能移动。
2级风,1.6~3.3米/秒,陆地上有风,叶子微响,风向标能旋转。
3级风,风速3.4~5.4米/秒,陆地上的树叶和微枝摇曳不息,旗帜展开。
4级风,风速5.5~7.9米/秒,陆地上的风能吹起地上的灰尘和纸张,树枝摇晃。
5级风,风速8.0~10.7米/秒,陆地上有叶子的小树会轻轻摇摆,内陆水面会有小波。
6级风,风速10.8~13.8米/秒,大树枝在陆地上摇晃,电线吹得呼呼作响,人们很难举起伞。
7级风,风速13.9~17.1米/秒,陆地上的树会被吹得整棵树都在摇晃,人们很难在风中行走。
8级风,风速17.2~20.7米/秒,人们在风中行走时感到很大的阻力。
9级风:风速20.8~24.4米/秒,此时建筑物会有小损坏。
10级风,风速24.5~28.4米/秒,陆地罕见,可能造成建筑物严重损坏,树木连根拔起。
11级风,风速28.5~32.6米/秒在陆地上很少见,可能造成广泛损失。
12级风,风速32.7~36.9米/秒,破坏力极大。
科学趣多多 | 8级大风真的能把瘦子吹跑吗?
昨天(5.19)
据说帝都刮起了大风
这风有多大呢
听说昨天帝都出门的人是这样的
根据中央气象台的报道
昨天北京城的阵风最高可达8级
大风刮断了树木
刮落了大楼的墙皮
还刮乱了小姐姐的发型
还把瘦子都差点刮飞了
这不禁让小科想起了前几年流行的一张体重抗风表。根据表上的数据,100斤以下的瘦子8级风就扛不住了。即便是160斤的胖子,也只能抗得住10级风,这是真的吗?
人会不会被刮跑这个问题,简单来说,就是风的推力和摩擦力谁大谁小的问题。
这里多啰嗦两句,可能有的人会心存疑问:为啥摩擦力的方向是向前的啊,摩擦力不是阻碍物体相对运动(或相对运动趋势)的力吗,人往前走,摩擦力应该向后啊?
注意!摩擦力阻碍的是物体的相对运动,重要的事情说三遍:
相对、相对、相对!!!
虽然人是向前走的,但是人的脚是向后蹬地,摩擦力阻止物体(脚)相对地面向后运动的趋势,所以摩擦力方向向前。
接下来,我们回到正题,看一下每个风级对应的风速。
我们看到8级风的风速是17.2-20.7m/s,我们就取风速为20m/s。然后我们再假设一个人身高1.7m,体重50kg(应该算偏瘦的了)。
风对人的推力可以看作人体垂直于气流方向的平面所受的压力,也就是风压(Wp)。
根据伯努利方程得出的风速-风压关系,风的动压为:
Wp=0.5·ρ·v²①
其中Wp为风压(KN/m²)、ρ为空气密度(kg/m³)、v为风速(m/s)。
由于空气密度(ρ)和空气重度(r)的关系为 r=ρ·g,因此有 ρ=r/g。在①中使用这一关系,得到
Wp=0.5·r·v²/g
此式为标准风压公式。在标准状态下(气压为1013 hPa,温度为15℃),空气重度 r=0.01225 kN/m³。纬度为45°处的重力加速度g=9.8m/s²,我们最终得到
Wp=v²/1600
于是我们可以得出,8级风的风压为0.25KN/m²,也就是250N/m²,不过这是1平方米的平面受到的风的压力。
我们还需要把这个人粗略的看成是一个1.7m*0.35m*0.15m的一个长方体,那么人体垂直于气流方向的平面面积为1.7*0.35=0.595m²
所以风对这个人的推力最后应该是:
250*0.595=148.75N
相比之下摩擦力的计算就要简单得多
毕竟初中就学过
f=μmg
这里取μ=0.3,g=9.8m/s²。
f=0.3*50*9.8=147N
可以看到这两个力大小差不多,风的推力稍大一点,也就是说8级的大风,100斤以下的人可能确实会站不稳,需要身体前倾来保持平衡。
虽然这个计算很不严谨,和实际情况肯定有误差,但我们还是可以大致判断出这个体重抗风表上所给出的数据还是有一定的道理的。
管你几级风
200斤的我一点都不慌
| 来源: 蝌蚪五线谱、北京晚报等
| 审核:科普菌
| 编辑:小科
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