大风为什么把屋顶掀翻

著名的托利斥利实验告诉人们，空气有压力，从而确定了大气压的概念。托利斥利是十七世纪意大利科学家，生于1608年10月15日，曾长期追随伽利略，在科学上很有建树。他曾首先研究水动力学，被认为是水动力学创始人之一，而他设计的大气压实验更使他闻名于世。十七世纪初，人们对空气有两种观点：一种认为空气设有重量，因而不会对物体产生压力；另一种则认为，空气能对物体表面产生压力。
     人们当时已意识到，要把水抽到10米以上的地方是不可能的，为此伽利略提出了“真空力”的概念，认为“真空力”只能把水提高到10米，为了验证“真空力”的存在，托利斥利设计了下面的实验。两根一端封闭，形状如下图的玻璃管中灌满水银，然后倒立于水银槽内，根据“真空力”的概念，图中B管上端“真空”部分比A大，因此应该有更大的“真空力”，B 管在较大“真空力”拉伸下，水银柱的高度应比A高，可经过反复测量，反复实验，结果说明两管中水银柱是等高的，也就是说“真空力”根本不存在，因而水银柱的升高应理解为空气中存在大气压。托利斥利实验证明了大气压的存在，大气对暴露在大气中任何物体表面都有压力存在，我们普通的房子也受到了大气压的作用。
     假设房顶面积为50平方米，大气压强为1大气压，即1.013×10⁵牛顿/平方米，房顶受到大气压力为5×10⁶牛顿，这么大的力为什么没把房子压塌呢？原因是在房子里的空气也给房顶一个向外的，大小相等的力作用。但在刮大风时情况就不同了，根据流体力学的伯努利原理，空气运动速度越快，对物体表面的压力越小，当大气从屋顶吹过时，由于空气快速流动，空气对屋顶的压力变小，这时屋内空气向上的压力远大于空气向下的压力，因此房顶就可能被掀翻了。