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水下压强到底有多大

(2012-07-24 23:21:47)
标签:

水下压强

北京

暴雨

广渠门

压力

重力

阻力

平衡

分类: 半片茶楼

http://s7/small/621c6411tc5950fef0fb7&690

上周六北京遭遇61年最大暴雨,整个帝都被淹得一塌糊涂,尤其地势较低的一些路段,不但沉了车,还沉了好些人,而这当中最引起大家关注的,就是广渠门桥下被困死在车中的丁先生。不管大家对丁先生的死因作何猜想,其本人最后与妻子通话中明确说了是“外面水压太大,打不开车门”,很多人可能觉得不可思议,区区几米深的水能把车子活活困死?好吧,让我们用初中的力学知识来分析一下。

水下某一点处的压强P=ρ*g*h,水的密度ρ=1.0*10^3kg/m^3,g取10N/kg,广渠门桥下当时路面积水达4米,车门所在深度至少也有3米,计算得压强P=3*10^4Pa.

但这只是车门所受的压强,人推开车门直接感受到的其实是压力,压力F=PS ,S 是受力面积,车门大概是1平米吧,所以计算得压力F=3*10^4N.

那么这个压力到底有多大呢?根据受力分析,不同方向上的平衡力只要其中一个力大小相等,则另一个力的大小也相等。如果把这个水平的压力置换成竖直的重力,则G=F=3*10^4N,而G=mg,g取10N/kg,所以对应的质量m=3*10^3kg,也就是3吨。

换言之,水下3米深处推开车门所需要的力(等于水对车门的压力),相当于举起3吨重物所需的力!现在还有人觉得水下打不开车门是糊弄人的鬼话么?

当然了,实际上只要推开第一道缝隙,由于车门内外巨大的压强差,水流就会迅速涌入车内,反过来对内外压强差产生一个向“平衡”靠拢的趋势,从而减小推开车门所遇到的阻力。但是这样急速的水流也会带来一些意想不到的情况,所以才会推荐等车子自己慢慢进水,到内外水压相当时再出手推开车门,那样就只相当于我们在水中游泳时手脚划水的那种阻力了。

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