science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe windbelasting op een groot vlak oppervlak te berekenen

Druk wordt gedefinieerd als kracht per oppervlakte-eenheid. Deze kracht heeft eenheden van ponden en gebruikt de vereenvoudigde formule van F \u003d P x A waarbij P de druk is en A het oppervlak is. Daarom, hoe groter het oppervlak, hoe groter de kracht die het zal ervaren. Dit is het principe achter waarom zeilschepen zulke grote zeilen gebruiken en waarom orkanen gemakkelijk daken van huizen verwijderen.

    Bepaal de oppervlakte blootgesteld aan de wind. Stel dat er een reclamebord is met de afmetingen 20 bij 40 voet. Het oppervlak is lengte vermenigvuldigd met breedte of 20 maal 40, wat 800 vierkante voet is.

    Bepaal de windsnelheid of windsnelheid gemeten in mijl per uur. Neem aan dat een orkaan winden van 100 mijl per uur heeft opgehouden (willekeurige waarde). Lucht heeft een dichtheid van 0,075 pond per kubieke voet.

    Bepaal de kracht van de windbelasting op het billboard. Dit wordt gedaan met de formule F \u003d 1/2 rho xv ^ 2 x A x C waarbij F de kracht is van de windbelasting in ponden, rho is de luchtdichtheid, v is de windsnelheid, A is het oppervlak van de billboard en C is een dimensieloze weerstandscoëfficiënt (verondersteld 1,0 te zijn). De berekening levert 1/2 x 0,075 x 100 ^ 2 x 800 x 1,0 of 300.000 pond kracht op die aanzienlijk is.