Πώς να μετρήσετε την ταχύτητα

Περιεχόμενο

• στάδια
• Μέθοδος 1 Μετρήστε την ταχύτητα ενός δρομέα
• Μέθοδος 2 Μετρήστε την ταχύτητα του ήχου
• Μέθοδος 3 Μετρήστε την ταχύτητα του ανέμου

Σε αυτό το άρθρο: Μέτρηση της ταχύτητας ενός δρομέαΜέτρηση της ταχύτητας του ήχουΜέτρηση της ταχύτητας του ανέμου8 Αναφορές

Η ταχύτητα είναι ένα μέτρο της ταχύτητας ή της βραδύτητας ενός αντικειμένου (με τη φυσική έννοια του όρου) που βρίσκεται σε κίνηση. Η ταχύτητα ενός αντικειμένου είναι η απόσταση που διανύεται ανά μονάδα χρόνου. Οι μονάδες ταχύτητας περιλαμβάνουν μετρήσεις ανά δευτερόλεπτο (m / s), χιλιόμετρα την ώρα (km / h) και κόμβους (πλοήγηση). Για να μετρήσετε μια ταχύτητα, είναι απαραίτητο να γνωρίζετε ή να μετράτε την απόσταση που καλύπτεται σε μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο. Αφού αποκτήσετε αυτά τα δύο δεδομένα, απλώς διαιρέστε την απόσταση από την ώρα και θα έχετε ταχύτητα.

στάδια

Μέθοδος 1 Μετρήστε την ταχύτητα ενός δρομέα

1. 
   

   
   Προσδιορίστε την απόσταση που πρέπει να ταξιδέψει ο δρομέας. Εάν μπορείτε να έχετε πρόσβαση σε ένα αθλητικό μονοπάτι, επιλέξτε μια λωρίδα που είναι 100 μ. Ή φυτέψτε δύο πηδάλια σε απόσταση 100 μ. Σε ένα επίπεδο πεδίο.
   • Εάν βρίσκεστε σε ένα πεδίο ή σε ένα μονοπάτι, πάρτε ένα decameter για να μετρήσετε τα εκατό μέτρα σας.
   • Υποδείξτε τις γραμμές εκκίνησης και τερματισμού με μια χορδή τοποθετημένη στο έδαφος ή δύο κώνοι στο χώρο.

2. 
   

   
   Ετοιμαστείτε. Ο μοτοσικλετιστής θα επιλέξει και θα γνωρίσει την ταχύτητά του κατά τη διάρκεια του αγώνα, θα πρέπει να γνωρίζετε πόσο καιρό θα μεταφέρει την προγραμματισμένη απόσταση. Για το μέτρο του χρόνου είναι δίκαιο, ο δρομέας θα πάει στο σήμα σας ("Go!" Για παράδειγμα). Πριν ξεκινήσετε το χρονοδιακόπτη, βεβαιωθείτε ότι είναι μηδέν. Ο μοτοσικλετιστής πρέπει απλώς να βρεθεί στην αφετηρία.
   • Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε ένα ρολόι, αλλά η μέτρηση του χρόνου σας θα είναι λιγότερο ακριβής.

3. 
   

   
   
   
   Ενεργοποιήστε το χρονόμετρο. Τον ενεργοποιήστε τη στιγμή που ο δρομέας διασχίζει τη γραμμή εκκίνησης. Θα δώσετε στον αναβάτη το σήμα που συμφωνήθηκε μεταξύ σας. Εάν ο μοτοσικλετιστής έκανε μια λανθασμένη εκκίνηση, πρέπει να κάνετε όπως και στον ανταγωνισμό: Ρυθμίστε το ρολόι στο μηδέν και ξεκινήστε.

4. 
   

   
   Σταματήστε το χρονόμετρο. Σταματήστε όταν ο δρομέας διασχίζει τη γραμμή τερματισμού. Ακολουθήστε προσεκτικά τον αγώνα και ειδικά όταν ο ποδηλάτης διασχίζει τη γραμμή τερματισμού. Το χρονόμετρο πρέπει να σταματήσει εκείνη την ώρα.

5. 
   

   
   Διαχωρίστε την απόσταση που διανύθηκε από τον δρομέα από το χρόνο που κάνατε. Αυτή η διαίρεση επιτρέπει την ταχύτητα του δρομέα. Ο τύπος της ταχύτητας είναι, θυμηθείτε, τα εξής: την απόσταση που διανύθηκε / το χρόνο που έπρεπε να πάει . Πάρτε το παράδειγμα των εκατό μέτρων: αν ο αναβάτης βάλει 10 δευτερόλεπτα, θα έχει τρέξει με ταχύτητα: 100 m διαιρούμενη με 10 (100 m / 10 s), ή 10 m / s.
   • Πολλαπλασιάστε τα 10 m / s κατά 3.600 (τον αριθμό των δευτερολέπτων σε μια ώρα). Ο δρομέας θα είχε ταξιδέψει 36.000 μέτρα σε μία ώρα. Γνωρίζοντας ότι υπάρχουν 1.000 μέτρα σε ένα χιλιόμετρο, η ταχύτητα του ήταν 36 χλμ. / Ώρα (36.000 / 1.000).
   • Αν αυτός ο αναβάτης είχε καλύψει 200 ​​μέτρα σε 25 δευτερόλεπτα, θα είχε ταξιδέψει 28.800 μέτρα (200/25 x 3.600) σε μία ώρα: η ταχύτητα του ήταν επομένως 28,8 χλμ / ώρα.

Μέθοδος 2 Μετρήστε την ταχύτητα του ήχου

1. 
   

   
   
   
   Βρείτε έναν τοίχο που φαίνεται καλό. Βρείτε έναν συμπαγή τοίχο, όπως ένα τούβλο ή τσιμεντένιο τοίχο. Ελέγξτε την ποιότητα επιστροφής του τοίχου (ηχώ) παλαίνοντας ή ουρλιάζοντας. Εάν το lecho ακούγεται, τότε αυτός είναι ο τοίχος που χρειάζεστε για την εμπειρία σας.

2. 
   

   
   Βάλτε τον εαυτό σας πενήντα μέτρα από τον τοίχο. Αυτή η απόσταση καθιστά δυνατή τη σωστή συγχρονισμό με την ηχώ, ώστε να έχει αρκετό χρόνο για να κάνει ακριβείς μετρήσεις (επειδή οποιαδήποτε διαφορά θα διαστρεβλώσει σε μεγάλο βαθμό το αποτέλεσμα). Τέλος, αυτή η απόσταση πενήντα μέτρων είναι πολύ βολική για υπολογισμούς, επειδή με την επιστροφή του ήχου, έχετε εκατό μέτρα.
   • Μετρήστε την απόσταση με ένα απομετρητή. Προσπαθήστε να είστε όσο το δυνατόν ακριβέστεροι στις μετρήσεις σας.

3. 
   

   
   Χτυπήστε τα χέρια σας. Κάντε το σε ρυθμό με lecho. Βεβαιωθείτε ότι βρίσκεστε στη σωστή απόσταση και χτυπήστε αργά τα χέρια σας. Πρέπει να είστε σε θέση να ακούσετε lecho όταν χτυπήσετε ξανά τα χέρια σας. Επεκτείνετε ή μειώνετε τον ρυθμό σας με το χτύπημα των χεριών ώστε να είναι συγχρονισμένο με την ηχώ του προηγούμενου ρυθμού.
   • Όταν είστε απόλυτα συγχρονισμένοι, ακούτε μόνο τον ήχο του χτυπήματος σας, ο ήχος της ηχώ θα καλυφθεί.

4. 
   

   
   Χτυπήστε έντεκα φορές στα χέρια σας. Ο χρονομέτρης θα μετρήσει την ώρα. Θα ενεργοποιήσει τον χρονομέτρη του στην πρώτη απεργία και θα σταματήσει στο τελευταίο. Με ένδεκα χέρια χέρια, έχετε δέκα χρονικά διαστήματα. Σε απόσταση, ο ήχος έχει ταξιδέψει δέκα φορές εκατό μέτρα, το μήκος εμπρός και πίσω στον τοίχο.
   • Το χτύπημα έντεκα φορές στα χέρια επιτρέπει στον χρονομέτρη να ξεκινήσει εγκαίρως και να μην εκπλαγεί στο τέλος, η μέτρηση είναι αρκετά ακριβής.
   • Για να έχετε μια πιο ακριβή μέτρηση, κάντε αρκετές φορές αυτού του τύπου, στη συνέχεια, κάντε έναν μέσο όρο. Για να γίνει αυτό, προσθέστε όλες τις λαμβανόμενες φορές, και στη συνέχεια διαιρέστε με τον αριθμό των φορών.

5. 
   

   
   Πολλαπλασιάστε την απόσταση κατά δέκα. Όπως χτυπήσατε έντεκα φορές στα χέρια σας, ο ήχος έχει ταξιδέψει δέκα φορές την απόσταση πίσω και πίσω από εσάς στον τοίχο, δέκα φορές εκατό μέτρα, που δίνει χιλιάδες μέτρα.

6. 
   

   
   Κάνε το τμήμα. Διαχωρίστε την απόσταση που διανύθηκε από το χρόνο που απαιτείται για την επίτευξη της ίδιας απόστασης. Θα έχετε τη μέση ταχύτητα του ήχου στην πορεία του από τα χέρια σας στον τοίχο και την πλάτη.
   • Λοιπόν, ας πούμε ότι για ένδεκα χτυπήματα μετρήσατε 2,89 δευτερόλεπτα. Η ταχύτητα του ήχου υπολογίζεται λαμβάνοντας την απόσταση ή 1.000 μέτρα, διαιρούμενη με τη διάρκεια ή 2.89 δευτερόλεπτα, η οποία δίνει ταχύτητα ήχου 346 m / s.
   • Η ταχύτητα του ήχου στη στάθμη της θάλασσας είναι 340,29 m / s. Με την εμπειρία που έχετε κάνει, δεν βρίσκετε την πραγματική ταχύτητα, αλλά μια σχεδόν ταχύτητα. Αυτό θα είναι ακόμα πιο αληθές εάν δεν βρίσκεστε σε επίπεδο θάλασσας. Εάν βρίσκεστε σε υψόμετρο, ο αέρας είναι λιγότερο πυκνός και ο ήχος εξαπλώνεται λιγότερο γρήγορα.
   • Ο ήχος ταξιδεύει πιο γρήγορα σε υγρό ή στερεό από ό, τι στον αέρα, επειδή είναι εκπληκτικά λιγότερο φρεναρισμένο σε μέσα μεγαλύτερης πυκνότητας.

Μέθοδος 3 Μετρήστε την ταχύτητα του ανέμου

1. 
   

   
   Έχετε ένα ανεμόμετρο. Ένα ανεμόμετρο είναι μια συσκευή ειδικά σχεδιασμένη για τη μέτρηση της ταχύτητας του ανέμου. Αποτελείται από έναν κεντρικό άξονα περιστροφής στον οποίο είναι στερεωμένα τρία ή τέσσερα φλιτζάνια τοποθετημένα στο τέλος ενός μικρού άξονα. Ο άνεμος βυθίζεται στα κοίλα κύπελλα, προκαλώντας τη χαλάρωση της χαλαρής. Όσο ισχυρότερη είναι η αιολική ενέργεια, τόσο γρηγορότερα κινούνται τα φλιτζάνια, τόσο πιο γρήγορα γίνεται η κεντρική χαλάρωση.
   • Μπορείτε να αγοράσετε το ανεμόμετρο σας, αλλά μπορείτε επίσης να το φτιάξετε μόνοι σας.
   • Για να φτιάξετε ένα ανεμόμετρο, χρειάζεστε πέντε φλιτζάνια άκαμπτου υλικού με διάμετρο 8 έως 10 cm, δύο καλαμάκια, ένα αιχμηρό μολύβι με μια γόμα, ένα συρραπτικό, μια καρφίτσα και ένα χάρακα. Χρωματίστε ένα από τα κύπελλα για να το εντοπίσετε κατά τη διάρκεια του πειράματος.
   • Κάνετε μια τρύπα στην πλευρά των τεσσάρων από τα πέντε φλιτζάνια περίπου 3 cm από την άκρη. Στο πέμπτο κύπελλο, κάντε τέσσερις ομοιόμορφα κενές τρύπες, όλες 3 cm από την άκρη. Κάνε επίσης μια τρύπα στην κορυφή αυτού του κυπέλλου.
   • Εισάγετε ένα άχυρο στην τρύπα ενός πιάτου σε μήκος 2 έως 3 cm. Ασφαλίστε τη σε αυτή τη θέση με ένα συρραπτικό. Πάρτε το άλλο άκρο του αχύρου και διασχίστε το κύπελλο μέσα από τις τέσσερις τρύπες. Μόλις το άχυρο είναι στη θέση του, συνδέστε ένα δεύτερο κύπελλο με το δεύτερο άκρο με τον ίδιο τρόπο όπως το πρώτο. Θα επαληθεύσετε ότι τα δύο μεμονωμένα κύπελλα προσανατολίζονται προς την ίδια κατεύθυνση.
   • Επαναλάβετε το ίδιο με το δεύτερο άχυρο και τα άλλα δύο φλυτζάνια, χρησιμοποιώντας τις άλλες δύο τρύπες στο πέμπτο πιάτο. Ελέγξτε αυτή τη φορά ότι τα τέσσερα κύπελλα προσανατολίζονται προς την ίδια κατεύθυνση.
   • Χρησιμοποιώντας τον πείρο, τρυπήστε απαλά τα δύο καλαμάκια που τέμνονται μέσα στο πέμπτο πιάτο.
   • Τοποθετήστε το μολύβι στην κεντρική τρύπα του πέμπτου πιάτου. Η γόμα θα έρθει πρώτα, επειδή ο πείρος θα μπουν μέσα. Ελέγξτε ότι το ανεμόμετρό σας περιστρέφεται ελεύθερα. Αν συμβαίνει αυτό, τότε μπορείτε να ξεκινήσετε το πείραμα. Σε περίπτωση εμπλοκής, αφαιρέστε μια μικρή καρφίτσα ή μολύβι και δείτε αν τα κύπελλα γυρίζουν ελεύθερα.

2. 
   

   
   Υπολογίστε το περιφέρεια του μετρητή. Ένα κύπελλο που εκτελεί μια πλήρη στροφή περιγράφει έναν κύκλο και ταξιδεύει σε απόσταση ίση με την περιφέρεια αυτού του κύκλου. Για να υπολογίσετε τον τελευταίο, χρειάζεστε τη διάμετρο του κύκλου.
   • Μετρήστε το μήκος του μετρητή στο κέντρο ενός από τα κύπελλα. Αυτό ονομάζεται ακτίνα του μετρητή. Διπλασιάζοντας αυτήν την απόσταση, έχετε τη διάμετρο.
   • Η περιφέρεια ενός κύκλου ισούται με το προϊόν της διαμέτρου από τη σταθερά π (pi) ή με το προϊόν της διπλάσιας ακτίνας ανά π.
   • Έτσι, εάν το μήκος μεταξύ του κέντρου ενός από τα κύπελλα στον κεντρικό άξονα του μετρητή είναι 30 cm, ένα κύπελλο που κάνει μια πλήρη στροφή ταξιδεύει σε απόσταση: 2 x 30 x 3,14 (στρογγυλοποίηση π με δύο δεκαδικά ψηφία) ή 188,4 εκ.

3. 
   

   
   Τοποθετήστε το μετρητή σωστά. Τοποθετήστε το σε ένα μέρος όπου ο άνεμος είναι ευαίσθητος, αλλά αποφύγετε να τον βάλετε σε ένα μέρος όπου είναι πολύ βίαιο, διαφορετικά δεν θα μπορείτε να εντοπίσετε τον αριθμό των περιστροφών. Διορθώστε το σωστά ώστε να μην πετάει και να το κρατάτε κάθετα.

4. 
   

   
   Μετρήστε τον αριθμό των στροφών. Μετρήστε το σε έναν καθορισμένο όρο. Καθίστε μπροστά από το μηχάνημα και μετρήστε μια στροφή κάθε φορά που το έγχρωμο κύπελλο πηγαίνει μπροστά σας. Ο τελευταίος μπορεί να πάρει έναν μεταβλητό χρόνο για να ολοκληρώσει έναν γύρο: 5, 10, 15, 20, 30 δευτερόλεπτα, ακόμη και ένα λεπτό, όλα εξαρτώνται από τη δύναμη του ανέμου της στιγμής. Ορίστε ένα χρονόμετρο σε μια δεδομένη χρονική στιγμή, που θα σας επιτρέψει να μετρήσετε τις στροφές ήσυχα.
   • Εάν δεν έχετε χρονοδιακόπτη, ζητήστε από έναν φίλο να σας χρονοτριβεί ενώ μετράτε τις στροφές.
   • Εάν αγοράσετε ένα ανεμόμετρο, κάντε ένα σημάδι σε ένα από τα κύπελλα ώστε να μπορείτε εύκολα να μετρήσετε τον αριθμό των στροφών.

5. 
   

   
   Πολλαπλασιάστε τον αριθμό των στροφών κατά την περιφέρεια. Κατά τη διάρκεια του χρόνου που έχετε ορίσει, μετρήσατε αρκετές στροφές. Εάν πολλαπλασιάσετε αυτόν τον αριθμό με την περιφέρεια του κύκλου που περιγράφεται από το κύπελλο αναφοράς, θα αποκτήσετε την απόσταση που διανύθηκε από το σημαδεμένο κύπελλο.
   • Έτσι, εάν το ανεμόμετρο σας έχει ακτίνα 30 cm, ένα από τα κύπελλα τρέχει σε σειρά 188,4 cm. Αν κάνει 50 στροφές κατά τη διάρκεια της παρατήρησής σας, τότε η απόσταση που θα διανύσει θα είναι: 50 x 188,4 = 9,420 cm.

6. 
   

   
   Διαχωρίστε τη συνολική απόσταση με το χρόνο που έχει περάσει. Λέγεται παραπάνω: η ταχύτητα είναι η διανυόμενη απόσταση ανά μονάδα χρόνου. Πάρτε εκ των προτέρων τη συνολική απόσταση που διανύθηκε από το σημαδεμένο φλιτζάνι και, στη συνέχεια, διαιρέστε τον με τον επιλεγμένο χρόνο περιστροφής: έχετε την ταχύτητα του ανέμου.
   • Έτσι, εάν παρακολουθείτε το κύπελλο για 10 δευτερόλεπτα, πρέπει να διαιρέσετε την απόσταση που καλύπτεται από 10. Για να πάρετε ξανά το παράδειγμα, θα έχουμε: 9.420 cm / 10 s = 942 cm / s.
   • Πολλαπλασιάστε τα 942 cm / s από τα 3.600 (που είναι ο αριθμός των δευτερολέπτων σε μια ώρα) και φτάνετε 3.391.200 cm / h. Διαχωρίστε τα 100.000 (τον αριθμό των εκατοστών σε ένα χιλιόμετρο) και φτάνετε στα 33,9 χλμ / ώρα: είναι μέτριος άνεμος!
   • Εάν η περίοδος παρατήρησης ήταν 15 δευτερόλεπτα για τον ίδιο αριθμό περιστροφών, το κύπελλο θα ταξίδευε πάντα σε 9 420 cm ή 2 260 800 cm (9 420/15 x 3600) σε μία ώρα, ταχύτητα 22,6 km / h.