Sisältö
- vaiheet
- Menetelmä 1 Mitataan juoksijan nopeus
- Menetelmä 2 Mittaa äänen nopeus
- Menetelmä 3 Mittaa tuulen nopeus
Nopeus on liikkeessä olevan esineen (fyysisessä merkityksessä) nopeuden tai hitauden mitta. Kohteen nopeus on ajettu matka aikayksikköä kohti. Nopeusyksiköt sisältävät metrejä sekunnissa (m / s), kilometrejä tunnissa (km / h) ja solmuja (navigointi). Nopeuden mittaamiseksi on tiedettävä tai mitattava kuljettu matka tietyn ajanjakson ajan. Kun nämä tiedot ovat hallussaan, jaa etäisyys kerrallaan ja saat nopeuden.
vaiheet
Menetelmä 1 Mitataan juoksijan nopeus
-
Määritä etäisyys, jonka juoksijan on kuljettava. Jos pääset yleisurheiluratalle, valitse 100 m kaista tai istuta kaksi vaakaa 100 m etäisyydellä tasaiselle kentälle.- Jos olet kentällä tai polulla, ota dekametri mitataksesi sata metriä.
- Ilmoita aloitus- ja maaliviivat maahan asetetulla narulla tai kahdella kartion päällä.
-
Ole valmis. Ratsastaja valitsee ja tietää nopeudensa kilpailun aikana, sinun on tiedettävä, kuinka kauan hän aikoo kuljettaa suunnitellun matkan. Jotta ajan mitta olisi oikeudenmukainen, juoksija menee signaalillesi (esimerkiksi "Go!"). Varmista ennen ajastimen käynnistämistä, että se on nollassa. Ratsastajan täytyy vain asettaa itsensä lähtöviivalle.- Voit käyttää myös kelloa, mutta aikamittauksesi on vähemmän tarkka.
-
Käynnistä sekuntikello. Käynnistä se sillä hetkellä, kun juoksija ylittää lähtöviivan. Olet antanut kuljettajalle sinun välillä sovitun signaalin. Jos ratsastaja on tehnyt väärän startin, sinun on toimittava kuten kilpailussa: asetat kellon nollaan ja annat lähtöä. -
Pysäytä sekuntikello. Pysäytä se, kun juoksija ylittää maaliviivan. Seuraa kilpailua tarkkaan ja etenkin kun ratsastaja ylittää maaliviivan. Sekuntikello on pysäytettävä tuolloin. -
Jaa juoksijan suorittama matka kuluneella ajanjaksolla. Tämä jako antaa mahdollisuuden juoksijan nopeuteen. Nopeuden kaava on, muista se, seuraava: ajettu matka / kulunut aika . Otetaan esimerkki sadasta metristä: jos ajaja asettaa 10 sekuntia, hän on juoksinut nopeudella: 100 m jaettuna 10: llä (100 m / 10 s) tai 10 m / s.- Kerro 10 m / s 3 600: lla (sekuntien lukumäärä tunnissa). Juoksija olisi kulkenut 36 000 metriä tunnissa. Hänen nopeus oli 36 km / h (36 000/1000) tietäen, että kilometrillä on 1 000 metriä.
- Jos tämä ratsastaja olisi käsittänyt 200 m 25 sekunnissa, hän olisi matkanut 28 800 m (200/25 x 3 600) tunnissa: hänen nopeudensa oli siis 28,8 km / h.
Menetelmä 2 Mittaa äänen nopeus
-
Etsi seinä, joka näyttää hyvältä. Löydä kiinteä seinä, kuten tiili- tai betoniseinä. Testaa seinän palautuslaatu (kaiku) taputtamalla tai huutaen. Jos lecho on kuuluva, tämä on seinä, jota tarvitset kokemuksellesi. -
Aseta itsesi viisikymmentä metriä seinästä. Tämä etäisyys antaa mahdollisuuden synkronoida hyvin kaiun kanssa, jotta on tarpeeksi aikaa tarkan mittauksen tekemiseen (koska mikä tahansa ero vääristää tulosta suuresti). Lopuksi, tämä viidenkymmenen metrin etäisyys on erittäin kätevä laskelmiin, koska äänen palautuksella sinulla on sata metriä.- Mittaa etäisyys dekametrillä. Yritä olla mahdollisimman tarkka mittauksissa.
-
Lyö kädet. Tee se rytmissä lechon kanssa. Varmista, että olet oikealla etäisyydellä ja lyö käsiäsi hitaasti. Sinun on kyettävä kuulemaan lecho, kun osut uudelleen käsiisi. Laajenna tai pienennä käsien taputusrytmiäsi synkronisesti edellisen lyönnin kanssa.- Kun olet täysin synkroninen, kuulet vain taputuksen äänen, kaikuääni peitetään.
-
Lyö yksitoista kertaa käsissäsi. Ajanottaja mittaa ajan. Hän laukaisee aikansa pitäjänsä ensimmäisessä iskussa ja pysähtyy viimeisessä. Yhdellätoista taputuskädellä sinulla on kymmenen aikaväliä. Etäisyydessä ääni on kulkenut kymmenen kertaa sata metriä, pituus edestakaisin seinään.- Lyömällä yksitoista kertaa käsissä, ajanottaja voi aloittaa ajoissa eikä olla yllättynyt lopusta. Mittaus on melko tarkka.
- Jos haluat tarkemman mittauksen, tee useita kertoja tämäntyyppisiä ja tee sitten keskiarvo. Lisää tämä yhteen kaikki saadut ajat ja jaa sitten kertojen lukumäärä.
-
Kerro etäisyys kymmenellä. Kun olet lyönyt yksitoista kertaa käsissäsi, ääni on kulkenut kymmenen kertaa etäisyydellä edestakaisin sinulta seinään, kymmenen kertaa sata metriä, mikä antaa tuhat metriä. -
Tee jako. Jaa etäisyys saman matkan suorittamiseen kuluneella ajanjaksolla. Äänen keskimääräinen nopeus on tielläsi käsistä seinään ja takaisin.- Oletetaan siis, että yhdentoista tapin kohdalla mittasit 2,89 sekuntia. Äänen nopeus lasketaan ottamalla etäisyys tai 1000 metriä jaettuna kestolla eli 2,89 sekuntia, mikä antaa äänen nopeudeksi 346 m / s.
- Äänen nopeus merenpinnan tasolla on 340,29 m / s. Tekemäsi kokemuksen avulla et löydä todellista nopeutta, mutta melkein nopeutta. Tämä on totta, jos et ole merenpinnan yläpuolella. Jos olet korkeudessa, ilma on vähemmän tiheää ja ääni leviää vähemmän.
- Ääni kulkee nopeammin nestemäisessä tai kiinteässä muodossa kuin ilmassa, koska se jarruttaa yllättävän vähemmän tiheämmissä väliaineissa.
Menetelmä 3 Mittaa tuulen nopeus
-
Onko anemometri. Anemometri on laite, joka on erityisesti suunniteltu mittaamaan tuulen nopeutta. Se koostuu pyörivästä keskiakselista, johon on kiinnitetty kolme tai neljä kuppia, jotka on asennettu pienen akselin päähän. Tuuli uppoa onttoihin kuppeihin aiheuttaen laxin kääntymisen. Mitä voimakkaampi tuuli, sitä nopeammin kupit kääntyvät, sitä nopeammin keskisuunta kääntyy.- Voit ostaa anemometrisi, mutta voit myös valmistaa sen itse.
- Anemometrin valmistamiseen tarvitaan viisi kuppia jäykää materiaalia, joiden halkaisija on 8-10 cm, kaksi olkea, terävä kynä pyyhekumiin, nitoja, tappi ja viivain. Väri yksi kupista, jotta se voidaan havaita kokeen aikana.
- Tee reikä neljään viidestä kupista neljän sivulle noin 3 cm reunasta. Tee viidennessä kulhossa neljä tasaisen välin reikää, kaikki 3 cm reunasta. Tee myös reikä tämän kupin yläosaan.
- Työnnä olki 2 - 3 cm: n astian reikään. Kiinnitä se tähän asentoon niittillä. Ota oljen toinen pää ja ylitä kuppi neljän reiän läpi. Kun olki on paikoillaan, kiinnitä toinen kuppi toiseen päähän samalla tavalla kuin ensimmäinen. Varmista, että kaksi yksittäistä kuppia ovat suunnattu samaan suuntaan.
- Toista sama toisella oljella ja kahdella muulla kupilla viidennen astian kahdella muulla reikällä. Tarkista tällä kertaa, että neljä kuppia on suunnattu samaan suuntaan.
- Lävistä viidennen astian sisäpuolella leikkaavat kaksi olkea varovasti nastaa käyttämällä.
- Aseta lyijykynä viidennen astian keskiaukkoon. Pyyhekumi tulee ensin, koska tappi työnnetään sisään. Tarkista, että anemometri pyörii vapaasti. Jos näin on, voit aloittaa kokeilun. Jos se tukkeutuu, poista pieni nasta tai lyijykynä ja tarkista, kääntyvätkö kupit vapaasti.
-
Laske ympärysmitta mittarista. Kuppi, joka suorittaa täydellisen käännöksen, kuvaa ympyrää ja kulkee etäisyyden, joka on yhtä suuri kuin ympyrän kehä. Viimeksi mainitun laskemiseksi tarvitset ympyrän halkaisijan.- Mittaa mittarin pituus yhden kupin keskeltä. Tätä kutsutaan mittarin sädeksi. Tuplaamalla tämä etäisyys, sinulla on halkaisija.
- Ympyrän kehä on yhtä suuri kuin vakion π (pi) halkaisijan tulo tai kaksinkertaisen säteen per π tulo.
- Siten, jos mittarin keskiakselilla yhden kupin keskipisteen välinen pituus on 30 cm, kokonaisen käännöksen suorittava kuppi kulkee etäisyydellä: 2 x 30 x 3,14 (pyöristämällä π kahteen desimaalin tarkkuudella), tai 188,4 cm.
-
Aseta mittari oikein. Sijoita se paikkaan, jossa tuuli on herkkä, mutta vältä asettamasta sitä paikkaan, jossa se on liian voimakasta, muuten et löydä paikan kiertojen lukumäärää. Kiinnitä se hyvin niin, että se ei lentä ja pidä sitä pystyasennossa. -
Laske käännösten lukumäärä. Laske se määräajaksi. Istu koneen eteen ja laske käännös joka kerta, kun värillinen kuppi menee edessäsi. Jälkimmäinen voi viedä vaihtelevan ajan kierroksen suorittamiseen: 5, 10, 15, 20, 30 sekuntia, jopa minuutti, kaikki riippuu hetkellisen tuulen voimakkuudesta. Aseta ajastin tiettyyn aikaan, jonka avulla voit laskea käännökset hiljaa.- Jos sinulla ei ole ajastinta, kysy ystävältä aika ajoin, kun lasket käännöksiä.
- Jos ostat anemometrin, tee merkki yhteen kuppeista, jotta voit helposti laskea kierrosten määrän.
-
Kerro käännösten lukumäärä kehällä. Asettamasi ajanjakson aikana olet laskenut useita käännöksiä. Jos kerrot tämän numeron vertailukupin kuvaaman ympyrän ympäryksellä, saat merkityn kupin kulkeman matkan.- Siten, jos tuulimittarisi säde on 30 cm, yksi kuppeista juoksee käänteessä 188,4 cm. Jos se tekee 50 käännöstä havaintosi aikana, ajettu matka on: 50 x 188,4 = 9 420 cm.
-
Jaa kokonaismatka kuluneella ajanjaksolla. Edellä sanotaan: nopeus on ajettu matka aikayksikköä kohti. Ota etukäteen kokonaismatka, jonka merkitty kuppi on kulkenut, jaa sitten se valitulla pyörimisajalla: sinulla on tuulen nopeus.- Joten jos olet katsellut kuppia 10 sekuntia, sinun on jaettava etäisyys, jonka peittämä on 10. Jotta voimme jälleen ottaa esimerkin, meillä on: 9 420 cm / 10 s = 942 cm / s.
- Kerro 942 cm / s 3,600: lla (joka on sekuntien lukumäärä tunnissa) ja saat 3 391 200 cm / h. Jaa 100 000: lla (senttimetrien lukumäärä kilometrissä) ja saat 33,9 km / h: se on kohtalainen tuuli!
- Jos tarkkailujakso olisi ollut 15 sekuntia samanlaisella kierrosmäärällä, kuppi olisi aina kulkenut 9 420 cm tai 2 260 800 cm (9 420/15 x 3600) tunnissa, nopeus 22,6 km / h.