问题
问答题
风压就是垂直于气流方向上单位面积所受到的风的压力．某工科大学的学生研究小组进行了风洞实验，研究风速和风压之间的关系，得到的实验数据见下表：
| 风速（米/秒） | 2 | 4 | 8 | 12 | 16 | 20 | 24 | 32 |
| 风压（牛/米2） | 2.5 | 10 | 40 | 90 | 160 | 250 | 360 | 640 |
（2）2007年2月28日凌晨1时55分左右，从乌鲁木齐驶往阿克苏的5806次列车遭遇特大沙尘暴，列车从第1节车厢到第11节车厢相继被吹翻．据铁路部门设在沿线的测风仪纪录，2月28日2时前后的平均风速为32米/秒，瞬时风速为43.4米/秒．已知每一节车厢重G=2*105N，车厢的高度为h=3米，长度L=25米，宽度d=1.5米，试计算当时的大风对一节车厢施加的最大水平推力有多大？
（3）上述大风能将列车吹翻吗？如果能吹翻，试说明你作出判断的依据是什么？如果不能吹翻，也同样说明理由，并猜测可能是什么因素使列车发生翻转的？在紧急情况下，你能否提出应急措施并作简要说明．
答案
（1）根据给出的数据分析可得风压与风速的关系满足P=v2 1.6
（2）由题意给出的车厢侧面面积为S=LH=75m2
当风速最大时对应风压P=
=v 2max 1.6
N/m243．42 1.6
则最大推力F=PS=
×75N=88292N43．42 1.6
（3）如图
当F的力矩大于重力的力矩时车厢会翻倒，故
风力的力矩：MF=F?
=88292×h 2
N?m=132438N?m3 2
重力的力矩：MG=G?
=2×105×d 2
N?m=150000N?m1.5 2
∵MF＜MG
∴风不会吹翻车厢．
原理：增大重力力矩或减小推力F力矩，可行措施有：紧急打开火车两边的车窗、或火车上的乘客移动到大风吹过来的那边
答：（1）定量关系为：P=v2 1.6
（2）风的最大水平推力为88292N
（3）不会吹翻车厢，可行措施紧急打开火车两边的车窗、或火车上的乘客移动到大风吹过来的那边．