(2007?上海模拟)今年2月28日乌鲁木齐开往阿克苏的旅客列车遭遇浮尘天气,由于瞬时大风造成第9至19节车厢脱轨,当时的风力达13级,瞬间最大风速达27.9m/s.根据流体力学知识,流体对物体的作用力可用f=αρ0Av2来表达.其中α为一系数,A为物体的截面积,ρ0为空气密度,v为物体相对于流体的速度.已知空气密度ρ0=1.25kg/m3,球体积公式为V=43πr3.(1)若有一个特制的风力发电机能在如此恶劣的情况下工作,它将空气的动能转化为电能的效率为20%,有效受风面积为4.0m2,则此发电机在风速为27.9m/s时输出的电功率为多大?(α=0.5)(2)若某次大风使空气中悬浮微粒浓度达到了5.8×10-6kg/m3,悬浮颗粒的平均密度ρ’为2.0×103kg/m3.悬浮微粒中约 150为可吸入颗粒,其平均直径为5×10-8m,求:1.0m3空气中约含有多少颗可吸入颗粒?(3)若沙尘颗粒的密度ρs=2.8×103kg/m3,沙尘颗粒为球形,半径r=2.5×10-4m,地球表面处α=0.45,试估算地面附近形成扬沙天气的风速至少为多少?.(4)若在大风中有一密度为ρ的立方体恰能被水平方向风力吹得翻倒,推算该物体所受重力与风速的几次方成正比,并请用此结论简要解释火车在大风中脱轨的原因.
(2007?上海模拟)今年2月28日乌鲁木齐开往阿克苏的旅客列车遭遇浮尘天气,由于瞬时大风造成第9至19节车
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