Question

1．某次龙卷风发生时，房屋外部气压会减小到9×10⁴Pa，假如屋内气压为1×10⁵Pa，屋顶面积为100m²，求：
（1）说明房屋外部气压减小的原因；
（2）房屋内外的压强差；
（3）屋顶受到的压力及此压力的方向．

Answer 1

分析 （1）液体和气体都称为流体，生活中常见的流体是水和空气，流体的流速越大，压强越小．
（2）知道屋内、屋外的大气压强，计算出屋内外压强差；
（3）再根据F=pS计算屋顶受到的压力．

解答 解：（1）龙卷风刮过时，房屋外部空气流速较大，压强减小．
（2）房屋内外的压强差△p=1.0×10⁵Pa-0.9×10⁵Pa=10000Pa；
（3）由p=$\frac{F}{S}$可得，屋内外的大气压力差△F=△pS=10000Pa×100m²=10⁶N．
由于房屋外部靠近龙卷风的方向，空气流速大，压强小，房屋内空气流速小，压强大，屋顶在压强差的作用下，受到向上的压力差，巨大的压力可将屋顶掀飞．
答：（1）房屋外部气压减小的原因是房屋外部空气流速较大，压强减小；
（2）房屋内外的压强差为10000Pa；
（3）屋顶受到的压力为10⁶N，此压力的方向向上．

点评 本题考查流体压强与流速的关系以及学生对压强公式的掌握和运用，要熟练利用压强公式的变形公式F=pS．