Przelicznik skali Beauforta i parcia wiatru.
Przeliczaj natychmiastowo prędkość wiatru pomiędzy km/h, m/s, węzłami (knots) a stopniami Beauforta (°B). Oblicz fizyczną siłę nacisku dynamicznego wiatru na 1 metr kwadratowy ściany, żagla lub połaci dachu.
Przelicznik prędkości i siły aerodynamicznej wiatru
Grube gałęzie w ciągłym ruchu, świst wiatru w przewodach napowietrznych, trudności z utrzymaniem parasola w rękach. Na morzu tworzą się duże fale z białymi grzywaczami.
Fizyka parcia dynamicznego wiatru — Jak wiatr niszczy dachy?
Gdy cząsteczki poruszającego się powietrza napotykają przeszkodę (ścianę budynku, dach, baner reklamowy, żagiel jachtu), ich prędkość zostaje wyhamowana niemal do zera. Zgodnie z równaniem Bernoulliego energia kinetyczna strumienia powietrza przekształca się w ciśnienie dynamiczne (\(q\)):
Gdzie:
- \(\rho \approx 1.225 \text{ kg/m}^3\) — gęstość suchego powietrza przy ciśnieniu 1013 hPa i temperaturze 15°C
- \(v\) — prędkość wiatru wyrażona w metrach na sekundę (m/s)
Uwaga na kwadrat prędkości! Ponieważ ciśnienie rośnie proporcjonalnie do kwadratu prędkości, dwukrotny wzrost prędkości wiatru oznacza czterokrotny wzrost siły naporu! Przy wietrze o prędkości 60 km/h (16.7 m/s) napór wynosi ok. 170 Pa (17 kg/m²). Gdy wiatr w porywie osiągnie 120 km/h (33.3 m/s), siła uderzenia wzrasta aż do 680 Pa (ponad 70 kg nacisku na każdy metr kwadratowy!), co bez trudu zrywa poszycia dachowe i łamie pnie starych drzew.
Tabela stopni skali Beauforta na lądzie i morzu
| Stopień (°B) | Prędkość (km/h) | Węzły (knots) | Określenie | Objawy na lądzie |
|---|---|---|---|---|
| 0 | < 1 | < 1 | Cisza (Flauta) | Dym unosi się pionowo ku górze. |
| 2 | 6 – 11 | 4 – 6 | Słaby wiatr | Powiew wyczuwalny na twarzy, liście szeleszczą. |
| 4 | 20 – 28 | 11 – 16 | Umiarkowany wiatr | Unosi kurz i kawałki papieru, porusza gałązkami. |
| 6 | 39 – 49 | 22 – 27 | Silny wiatr | Porusza grubymi gałęziami, świszcze w instalacjach. |
| 8 | 62 – 74 | 34 – 40 | Wichura (Sztorm) | Łamie gałęzie, utrudnia chodzenie pod wiatr. |
| 10 | 89 – 102 | 48 – 55 | Bardzo silny sztorm | Wyrywa drzewa z korzeniami, uszkadza dachy budynków. |
| 12 | > 118 | > 64 | Huragan / Orkan | Katastrofalne zniszczenia, zrywanie całych konstrukcji dachowych. |