Question

“強(qiáng)臺風(fēng)”是一個(gè)巨大的能量庫，其風(fēng)速都在17米/秒以上，甚至在60m/s以上．據(jù)測，當(dāng)風(fēng)力達(dá)到12級時(shí)，垂直于風(fēng)向平面上每平方米風(fēng)力可達(dá)數(shù)千牛頓．臺風(fēng)登陸以后，會給沿海居民的生產(chǎn)和生活帶來一定的危害．不少在臺風(fēng)登陸地區(qū)做新聞報(bào)道的記者，需要用繩子系在腰上才能保證不被臺風(fēng)吹走．大風(fēng)真的能把人吹走嗎？為方便研究這一問題，我們只考慮一種簡單情況，即看大風(fēng)能不能把人吹的在地面上滑動．設(shè)某次臺風(fēng)登陸時(shí)的風(fēng)力為9級，方向水平風(fēng)速大小可達(dá)到22m/s，經(jīng)過流體阻力測算，在經(jīng)過一個(gè)身高為一米七左右人體的面積時(shí)所產(chǎn)生的水平風(fēng)力約為164N．假設(shè)這個(gè)人重60kg，臺風(fēng)來臨時(shí)人站立在水平地面上，人與地面間的滑動摩擦系數(shù)為0.26．試通過計(jì)算分析：
（1）當(dāng)風(fēng)速達(dá)到22m/s時(shí)，人能不能被吹動？
（2）當(dāng)風(fēng)速達(dá)到15m/s時(shí)，吹在人身上的水平風(fēng)力達(dá)到76N，站在地上的人受的摩擦力多大？
（3）當(dāng)風(fēng)速達(dá)到25m/s時(shí)，吹在人身上的水平風(fēng)力達(dá)到212N，站在地上的人受的摩擦力多大？

Answer 1

（1）人和地面之間的壓力為N=mg=600N．
人和地面之間的最大摩擦力為　f=μN(yùn)=156N　　
因?yàn)镕＞f，所以人能被吹走．　　　　　　　
（2）當(dāng)風(fēng)力F₁=76N時(shí)，由于F₁＜f　　　　　　　　
所以人不能被吹動，人受到地面給他的力是靜摩擦力　
其大小為f₁=F₁=76N　N　　　　　　　　　　　　　　
（3）當(dāng)風(fēng)力F₂=212N時(shí)，由于F₂＞f　
所以人能被吹動，人受到地面給他的摩擦力為滑動摩擦力．
其大小為f₂=f　　　　　　　　　　　　　
摩擦力大小為f₂=f=μN(yùn)=156N．
答：（1）當(dāng)風(fēng)速達(dá)到22m/s時(shí)，人能被吹走．　　
（2）站在地上的人受的摩擦力為76N．
（3）站在地上的人受的摩擦力為156N．