假設風是以柱狀前進的,並認為其吹入一個底端封閉的管中,當風到達底端後其速度很快減為零,散到管底周圍的力忽略不計。
現在,我們在管中取一段長為Δh的風柱,密度為ρ,風速為v,管低麵積為s,則在Δt時間內會有
m=ρ*s*Δh=ρ*s*(v*Δt)
的空氣衝向管子的底部。若設底麵積受到風力為f,由動量定理知
f*Δt=m*v-m*0
即,
f*Δt=ρ*s*(v*Δt)*v
得風力為,
f=ρ*s*v^2
空氣的式量(平均相對分子質量)是29,也就是說22。4升空氣為29克
得空氣的密度
(1000/22。4)*0。029=1。295千克每立方米
那麼代入F=500NS=0。1平方米V=根號(F/(p*s))=62。14m/s
風力應該18級。
物體所受的風力=迎風麵積*迎風麵積係數*風速阻力。
風速阻力=係數K*風速。
K是隨風速變化稱階梯變化,如風速在1。5m/s以內為:K的指數為1,風速在1。3m/s,K的指數為1。2,。等等。
風力等級:
0,無風,0。0-0。2
1,軟風,0。3-1。5
2,輕風,1。6-3。3
3,微風,3。4-5。4
4,和風,5。5-7。9
5,清風,8。0-10。7
6,強風,10。8-13。8
7,勁風(疾風),13。9-17。1
8,大風,17。2-20。7
9,烈風,20。8-24。4
10,狂風,24。5-28。4
11,暴風,28。5-32。3
12,台風(颶風),32。4-36。9
13,??,37。0-41。4
14,??,41。5-46。1
15,??,46。2-50。9
16,??,51。0-56。0
17,??,56。1-61。2
18,??,61。3-
風力等級歌謠:
零級無風炊煙上;一級軟風煙稍斜;
二級輕風樹葉響;三級微風樹枝晃;
四級和風灰塵起;五級清風水起波;
六級強風大樹搖;七級疾風步難行;
八級大風樹枝折;九級烈風煙囪毀;
十級狂風樹根拔;十一級暴風陸罕見;
十二級颶風浪滔天。