Innehåll
- stadier
- Metod 1 Mät hastigheten på en löpare
- Metod 2 Mät hastigheten på ljudet
- Metod 3 Mät vindhastigheten
Hastighet är ett mått på hastigheten eller långsamheten hos ett objekt (i fysisk betydelse av termen) i rörelse. Ett objekts hastighet är det resterade avståndet per tidsenhet. Hastighetsenheterna inkluderar meter per sekund (m / s), kilometer per timme (km / h) och knop (navigering). För att mäta en hastighet är det nödvändigt att känna till eller mäta avståndet täckt under en viss tidsperiod. När du är i besittning av dessa två data delar du helt enkelt avståndet med tiden så får du en hastighet.
stadier
Metod 1 Mät hastigheten på en löpare
-
Bestäm avståndet som löparen måste resa. Om du kan komma åt en friidrott, välj en körfält som är 100 m eller plantera två insatser 100 m från varandra i ett plant fält.- Om du är i ett fält eller på en stig, ta en dekameter för att mäta dina hundra meter.
- Ange start- och mållinjerna med en sträng placerad på marken eller två kottar på plats.
-
Gör dig redo. Åkaren kommer att välja och för att känna till sin hastighet under loppet måste du veta hur länge han kommer att resa det planerade avståndet. För att tiden ska vara rättvis går löparen till din signal ("Gå!" Till exempel). Innan du startar timern, se till att den är noll. Åkaren måste bara sätta sig själv på startlinjen.- Du kan också använda en klocka, men din tidsmätning blir mindre exakt.
-
Utlösa ditt stoppur. Utlös det för närvarande löparen passerar startlinjen. Du kommer att ha gett ryttaren den signal som du kommit överens om. Om ryttaren gjorde en felaktig start, måste du göra som i tävlingen: du ställer klockan på noll och du ger en start. -
Stoppa din stoppur. Stoppa det när löparen passerar mållinjen. Följ loppet noga och särskilt när ryttaren passerar mållinjen. Stoppuret måste stoppas vid den tiden. -
Dela avståndet som löparen har rest efter den tid det tar. Denna division gör det möjligt att få hastigheten på löparen. Formeln för hastigheten är, kom ihåg det, följande: rest avstånd / tid tagit att gå . Ta exemplet på hundra meter: om ryttaren sätter 10 sekunder kommer han att ha kört med en hastighet av: 100 m dividerat med 10 (100 m / 10 s) eller 10 m / s.- Multiplicera 10 m / s med 3 600 (antalet sekunder på en timme). Löparen skulle ha rest 36 000 meter på en timme. Genom att veta att det finns 1 000 meter på en kilometer, var hans hastighet 36 km / h (36 000/1 000).
- Om denna ryttare hade täckt 200 meter på 25 sekunder skulle han ha kört 28 800 meter (200/25 x 3 600) på en timme: hans hastighet var därför 28,8 km / h.
Metod 2 Mät hastigheten på ljudet
-
Hitta en vägg som ser bra ut. Hitta en solid vägg, som en tegel eller betongvägg. Testa väggens (eko) returkvalitet genom att klappa eller skrika. Om lecho är hörbar, är detta den vägg du behöver för din upplevelse. -
Sätt dig femtio meter från väggen. Detta avstånd gör det möjligt att synkronisera väl med eko, ha tillräckligt med tid för att göra exakta mätningar (eftersom någon skillnad kommer att förvränga resultatet kraftigt). Slutligen är detta avstånd på femtio meter mycket bekvämt för beräkningar, för med ljudets återgång har du hundra meter.- Mät avståndet med en decameter. Försök att vara så exakt som möjligt i dina mätningar.
-
Slå i dina händer. Gör det i rytm med lecho. Se till att du är på rätt avstånd och slå långsamt i händerna. Du måste kunna höra lecho när du slår händerna igen. Förläng eller minska din rytm när du klappar i händerna så att den är synkron med ekot från föregående takt.- När du är perfekt synkron kommer du bara att höra ljudet från din klapp, ekotljudet täcks.
-
Slog elva gånger i dina händer. En tidhållare kommer att mäta tiden. Han utlöser sin tidvakt vid den första strejken och kommer att stanna vid den sista. Med elva klappande händer har du tio tidsintervall. På avstånd har ljudet rest tio gånger hundra meter, längden fram och tillbaka till väggen.- Att slå elva gånger i händerna gör att tidtagaren kan börja i tid och inte bli förvånad i slutet, mätningen är ganska korrekt.
- För att göra en mer exakt mätning gör du flera gånger av denna typ och gör sedan ett genomsnitt. För att göra detta, lägg till alla erhållna tider och dela sedan med antalet gånger.
-
Multiplicera avståndet med tio. När du har slagit elva gånger i dina händer har ljudet rest tio gånger avståndet fram och tillbaka från dig till väggen, tio gånger hundra meter, vilket ger tusen meter. -
Gör uppdelningen. Dela avståndet som tagits för att ta samma avstånd. Du kommer att ha den genomsnittliga ljudhastigheten i sin väg från dina händer till väggen och ryggen.- Så, låt oss säga att för elva klappar mätte du 2,89 sekunder. Ljudets hastighet beräknas genom att ta avståndet, eller 1 000 meter, dividerat med varaktigheten, eller 2,89 sekunder, vilket ger en hastighet på ljudet på 346 m / s.
- Ljudets hastighet vid havsnivån är 340,29 m / s. Med den erfarenhet du har gjort hittar du inte den verkliga hastigheten utan en nära hastighet. Detta kommer att vara ännu santare om du inte är i havsnivå. Om du är i höjd är luften mindre tät och ljudet sprids mindre snabbt.
- Ljudet reser snabbare i vätska eller fast material än i luften, eftersom det förvånansvärt är mindre bromsat i media med högre densitet.
Metod 3 Mät vindhastigheten
-
Ha en anemometer. En anemometer är en anordning som är särskilt utformad för att mäta vindhastigheten. Den består av en central roterande axel på vilken tre eller fyra koppar är monterade i slutet av en liten axel. Vinden sjunker i de ihåliga kopparna, vilket får slappa att vända. Ju starkare vind, desto snabbare koppar vänder, desto snabbare svänger centrala slappa.- Du kan köpa din anemometer, men du kan också tillverka den själv.
- För att göra en anemometer behöver du fem koppar styvt material 8 till 10 cm i diameter, två sugrör, en skarp penna med ett radergummi, en häftapparat, en stift och en linjal. Färg en av kopparna för att kunna upptäcka den under experimentet.
- Gör ett hål på sidan av fyra av de fem kopparna cirka 3 cm från kanten. Gör fyra jämnt fördelade hål i den femte skålen, alla 3 cm från kanten. Gör också ett hål i toppen av denna kopp.
- För in ett halm i hålen på en skål över en längd av 2 till 3 cm. Säkra den i detta läge med en häftklammer. Ta den andra änden av halmen och korsa koppen genom de fyra hålen. När halmen är på plats fäster du en andra kopp på den andra änden på samma sätt som den första. Du kommer att verifiera att de två enkla kopparna är orienterade i samma riktning.
- Upprepa samma sak med det andra halmen och de andra två kopparna med de andra två hålen i den femte skålen. Kontrollera den här gången att de fyra kopparna är orienterade i samma riktning.
- Med hjälp av stiftet, genomträng försiktigt de två sugrören som skär varandra inuti den femte skålen.
- Sätt in blyertspennan i det femte skålens mitthål. Radern kommer först in, eftersom stiftet trycks in. Kontrollera att din anemometer snurrar fritt. Om så är fallet kan du starta experimentet. Om det fastnar, ta bort en liten stift eller penna och se om kopparna svänger fritt.
-
Beräkna omkrets av mätaren. En kopp som utför en komplett sväng beskriver en cirkel och reser ett avstånd lika med cirkelns omkrets. För att beräkna det senare behöver du cirkelns diameter.- Mät längden på mätaren i mitten av en av kopparna. Detta kallas mätarens radie. Genom att fördubbla detta avstånd har du diametern.
- Cirkelns omkrets är lika med produkten med diametern med konstanten π (pi) eller med produkten med två gånger radien per π.
- Således, om längden mellan mitten av en av kopparna vid mätarens centrala axel är 30 cm, reser en kopp som gör en fullständig svängning ett avstånd av: 2 x 30 x 3,14 (avrundning π till två decimaler), eller 188,4 cm.
-
Placera mätaren korrekt. Placera den på en plats där vinden är känslig, men undvik att placera den på en plats där den är för våldsam, annars kommer du inte att kunna hitta antalet rotationer. Fixa den så att den inte flyger och håll den vertikalt. -
Räkna antalet varv. Räkna det på en fast tid. Sitt framför maskinen och räkna en varv varje gång den färgade koppen går framför dig. Det senare kan ta en varierande tid att slutföra en varv: 5, 10, 15, 20, 30 sekunder, till och med en minut, allt beror på styrkan i vindens ögonblick. Ställ in en timer på en viss tid, så att du kan räkna svängarna tyst.- Om du inte har en timer, be en vän om tiden när du räknar svängen.
- Om du köper en anemometer markerar du en av kopparna så att du enkelt kan räkna antalet varv.
-
Multiplicera antalet varv med omkretsen. Under den tid du ställde räknade du ett antal varv. Om du multiplicerar detta nummer med omkretsen av cirkeln som beskrivs av referenskoppen, kommer du att få avståndet som den markerade koppen har rest.- Således, om din anemometer har en radie på 30 cm, löper en av kopparna i tur och ordning 188,4 cm. Om det gör 50 varv under din observation, kommer avståndet som har färdats att vara: 50 x 188,4 = 9,420 cm.
-
Dela det totala avståndet med den förflutna tiden. Det sägs ovan: hastighet är det körda avståndet per tidsenhet. Ta det totala avståndet som den markerade koppen har kört i förväg och dela det sedan med den valda rotationstiden: du har vindhastigheten.- Så om du har tittat på koppen i 10 sekunder måste du dela avståndet täckt av 10. För att ta exemplet igen kommer vi att ha: 9 420 cm / 10 s = 942 cm / s.
- Multiplicera 942 cm / s med 3 600 (vilket är antalet sekunder på en timme) och du får 3 391 200 cm / h. Dela med 100 000 (antalet centimeter i en kilometer) så får du 33,9 km / h: det är en måttlig vind!
- Om observationsperioden hade varit 15 sekunder för ett identiskt antal varv, skulle koppen alltid reste 9 420 cm, eller 2 260 800 cm (9 420/15 x 3600) på en timme, en hastighet på 22,6 km / t.