Как да се измери скоростта

Съдържание

• етапи
• Метод 1 Измерете скоростта на бегач
• Метод 2 Измервайте скоростта на звука
• Метод 3 Измервайте скоростта на вятъра

В тази статия: Измерване на скоростта на бегач Измерване на скоростта на звука Измерване на скоростта на вятъра8 Референции

Скоростта е мярка за скоростта или бавността на обект (във физическия смисъл на термина) в движение. Скоростта на даден обект е изминатото разстояние за единица време. Единиците за скорост включват метри в секунда (m / s), километри в час (km / h) и възли (навигация). За да се измери скоростта, е необходимо да се знае или измери изминатото разстояние в определен период от време. След като притежавате тези две данни, просто разделете разстоянието по време и ще получите скорост.

етапи

Метод 1 Измерете скоростта на бегач

1. 
   

   
   Определете разстоянието, което бегачът трябва да измине. Ако имате достъп до лекоатлетическа писта, изберете лента, която е на 100 м, или засадете две коловки на разстояние 100 м в плоско поле.
   • Ако сте на поле или на пътека, вземете декаметър, за да измерите вашите сто метра.
   • Посочете началните и крайните линии с низ, поставен на земята или два конуса на място.

2. 
   

   
   Пригответе се. Ездачът ще избира и за да знае скоростта му по време на състезанието, трябва да знаете колко време ще измине, за да измине планираното разстояние. За да е справедлива мярката за време, бегачът ще премине към вашия сигнал (например „Върви!“). Преди да стартирате таймера, уверете се, че е на нула. Ездачът просто трябва да се постави на стартовата линия.
   • Можете също да използвате часовник, но измерването на вашето време ще бъде по-малко точно.

3. 
   

   
   
   
   Задействайте хронометъра си. Задействайте го в момента, в който бегачът премине стартовата линия. Ще дадете на ездача сигнала, съгласуван между вас. Ако мотоциклетистът е направил фалшив старт, трябва да правите подобно на конкуренцията: настройвате часовника на нула и давате старт.

4. 
   

   
   Спрете хронометъра си. Спрете го, когато бегачът пресече финалната линия. Следвайте състезанието внимателно и особено когато мотоциклетистът пресече финалната линия. Хронометърът трябва да бъде спрян по това време.

5. 
   

   
   Разделете разстоянието, изминато от бегача, на времето, отчетено. Това разделение позволява да се получи скоростта на бегача. Формулата на скоростта е, помнете, следната: изминато разстояние / време за отминаване , Вземете за пример стоте метра: ако мотоциклетистът постави 10 секунди, той ще бяга със скорост: 100 м, разделена на 10 (100 м / 10 с), или 10 м / с.
   • Умножете 10 m / s по 3600 (броят секунди в час). Бегачът щеше да измине 36 000 метра за един час. Знаейки, че на километър има 1000 метра, скоростта му е била 36 км / ч (36 000/1000).
   • Ако този ездач беше покрил 200 м за 25 секунди, той щеше да измине 28 800 м (200/25 х 3600) за един час: следователно скоростта му беше 28,8 км / ч.

Метод 2 Измервайте скоростта на звука

1. 
   

   
   
   
   Намерете стена, която изглежда добре. Намерете солидна стена, като тухлена или бетонна стена. Тествайте качеството на връщане на стената (ехо), като пляскате или крещите. Ако лечо се чува, това е стената, от която се нуждаете за вашето преживяване.

2. 
   

   
   Поставете се на петдесет метра от стената. Това разстояние позволява да се синхронизира добре с ехото, да има достатъчно време за извършване на прецизни измервания (защото всяка разлика значително ще изкриви резултата). И накрая, това разстояние от петдесет метра е много удобно за изчисления, защото с връщането на звука имате сто метра.
   • Измерете разстоянието с декаметър. Опитайте се да бъдете максимално точни в измерванията си.

3. 
   

   
   Удари ръцете си. Правете го в ритъм с лечо. Уверете се, че сте на правилното разстояние и удряйте бавно ръцете си. Трябва да сте в състояние да чуете лечо, когато ударите отново ръцете си. Разширете или намалете ритъма на ръкопляскането на ръце, така че да бъде синхрон с ехото от предишния ритъм.
   • Когато сте перфектно синхронен, ще чуете само звука на вашето пляскане, звукът на ехото ще бъде обхванат.

4. 
   

   
   Ударете единадесет пъти в ръцете си. Времемер ще измерва времето. Той ще задейства хронометъра си при първия удар и ще спре при последния. С единайсет ръкопляскащи ръце имате десет интервала от време. В далечината звукът е изминал десет пъти по сто метра, дължината напред и назад до стената.
   • Ударяването единадесет пъти в ръцете позволява на хронометъра да започне навреме и да не се изненадва в края, измерването е доста точно.
   • За да имате по-точно измерване, направете няколко пъти от този тип, след което направете средно. За да направите това, добавете всички получени времена, след което разделете на броя пъти.

5. 
   

   
   Умножете разстоянието по десет. Докато сте ударили единадесет пъти в ръцете си, звукът е изминал десет пъти разстоянието напред и назад от вас до стената, десет пъти по сто метра, което дава хиляда метра.

6. 
   

   
   Направете разделението. Разделете изминатото разстояние от времето, необходимо за постигане на същото разстояние. Ще имате средната скорост на звука по пътя му от ръцете ви до стената и обратно.
   • Така че, да кажем, че за единадесет класове сте измерили 2,89 секунди. Скоростта на звука се изчислява, като се вземе разстоянието, или 1000 метра, разделено на продължителността, или 2,89 секунди, което дава скорост на звука от 346 m / s.
   • Скоростта на звука на морското равнище е 340,29 m / s. С опита, който сте направили, откривате не истинската скорост, а близката скорост. Това ще бъде още по-вярно, ако не сте на морско равнище.Ако сте на надморска височина, въздухът е по-малко плътен и звукът се разпространява по-малко бързо.
   • Звукът пътува по-бързо в течност или твърдо вещество, отколкото във въздуха, защото той е изненадващо по-малко спирачен в среда с по-голяма плътност.

Метод 3 Измервайте скоростта на вятъра

1. 
   

   
   Да има анемометър. Анемометърът е устройство, специално разработено за измерване на скоростта на вятъра. Състои се от централна въртяща се ос, върху която са фиксирани три или четири чаши, монтирани в края на малка ос. Вятърът потъва в кухите чаши, което кара лакса да се обърне. Колкото по-силен е вятърът, толкова по-бързо се обръщат чашките, толкова по-бързо се върти централната лакса.
   • Можете да си купите анемометър, но можете да го направите и сами.
   • За да направите анемометър, се нуждаете от пет чаши твърд материал с диаметър 8 до 10 см, две сламки, остър молив с ластик, телбод, тефтер и линийка. Оцветете една от чашките, за да можете да я забележите по време на експеримента.
   • Направете дупка отстрани на четири от петте чаши на около 3 см от ръба. В петата купа направете четири равномерно разположени отвора, всички 3 см от ръба. Също така направете дупка в горната част на тази чаша.
   • Въведете сламка в дупката на чиния с дължина от 2 до 3 cm. Закрепете го в това положение с помощта на телбод. Вземете другия край на сламата и пресечете чашата през четирите дупки. След като сламата е на мястото си, прикрепете втора чаша към втория край по същия начин като първата. Ще проверите дали двете единични чаши са ориентирани в една и съща посока.
   • Повторете същото с втората сламка и другите две чаши, като използвате другите две дупки в петата чиния. Проверете този път четирите чаши са ориентирани в една и съща посока.
   • С помощта на щифта внимателно пробийте двете сламки, които се пресичат вътре в петата чиния.
   • Поставете молива в централния отвор на петата чиния. Ластикът ще влезе първо, защото щифтът ще бъде натиснат. Проверете дали вашият анемометър се върти свободно. Ако това е така, тогава можете да започнете експеримента. Ако се задържи, извадете малко щифт или молив и вижте дали чашките се въртят свободно.

2. 
   

   
   Изчислете обиколка от електромера. Чаша, която изпълнява пълен завой, описва кръг и изминава разстояние, равно на обиколката на този кръг. За да изчислите последното, се нуждаете от диаметъра на кръга.
   • Измерете дължината на метъра в центъра на една от чашките. Това се нарича радиус на електромера. Удвоявайки това разстояние, вие имате диаметъра.
   • Обиколката на окръжност е равна на произведението на диаметъра на константата π (pi) или на произведението на два пъти по-голям радиус на π.
   • По този начин, ако дължината между центъра на една от чашките на централната ос на измервателния уред е 30 см, чаша, която прави пълен завой, изминава разстояние: 2 x 30 x 3.14 (закръгляне π до два десетични знака), или 188,4 cm.

3. 
   

   
   Поставете правилно електромера. Поставете го на място, където вятърът е чувствителен, но избягвайте да го поставяте на място, където е твърде силно, в противен случай няма да можете да намерите броя на въртенията. Фиксирайте го добре, така че да не лети и задръжте вертикално.

4. 
   

   
   Пребройте броя на завоите. Пребройте го за определен срок. Седнете пред машината и бройте завой всеки път, когато цветната чаша отиде пред вас. Последното може да отнеме променливо време за завършване на обиколка: 5, 10, 15, 20, 30 секунди, дори минута, всичко зависи от силата на вятъра на момента. Задайте таймер на дадено време, което ще ви позволи да броите тиховете спокойно.
   • Ако нямате таймер, помолете приятел на време, докато броите завоите.
   • Ако купувате анемометър, направете маркировка върху една от чашките, за да можете лесно да преброите броя на завоите.

5. 
   

   
   Умножете броя на завоите по обиколката. През времето, което сте определили, преброихте няколко оборота. Ако умножите това число по обиколката на окръжността, описана от референтната чаша, ще получите изминатото разстояние от маркираната чаша.
   • По този начин, ако вашият анемометър има радиус от 30 см, една от чашките работи на свой ред 188.4 cm. Ако направите 50 завоя по време на вашето наблюдение, тогава изминатото разстояние ще бъде: 50 x 188,4 = 9,420 cm.

6. 
   

   
   Разделете общото разстояние на изминалото време. Казано е по-горе: скоростта е изминатото разстояние за единица време. Вземете общото разстояние, изминато предварително от маркираната чаша, след което го разделете според избраното време на въртене: имате скоростта на вятъра.
   • Така че, ако сте гледали чашата в продължение на 10 секунди, трябва да разделите разстоянието, обхванато от 10. За да вземете отново примера, ще имаме: 9 420 см / 10 с = 942 см / с.
   • Умножете 942 см / с по 3600 (което е броят секунди в час) и получавате 3 391 200 см / час. Разделете се на 100 000 (броят на сантиметри в километър) и получавате 33,9 км / ч: това е умерен вятър!
   • Ако периодът на наблюдение беше 15 секунди за идентичен брой обороти, чашата винаги би изминала 9 420 см, или 2 260 800 см (9 420/15 х 3600) за един час, скорост 22,6 км / ч.