Wiedza, Umiejętności

Jak mierzyć prędkość

Posted on
Autor: John Stephens
Data Utworzenia: 24 Styczeń 2021
Data Aktualizacji: 2 Lipiec 2024
Anonim
Jak prawidłowo mierzyć prędkość połączenia - KORBANK
Wideo: Jak prawidłowo mierzyć prędkość połączenia - KORBANK

Zawartość

W tym artykule: Pomiar prędkości biegacza Pomiar prędkości dźwięku Pomiar prędkości wiatru 8 Referencje

Szybkość jest miarą prędkości lub spowolnienia obiektu (w sensie fizycznym) w ruchu. Prędkość obiektu to odległość przebyta na jednostkę czasu. Jednostki prędkości obejmują metry na sekundę (m / s), kilometry na godzinę (km / h) i węzły (nawigacja). Aby zmierzyć prędkość, należy znać lub mierzyć przebytą odległość w określonym czasie. Po uzyskaniu tych dwóch danych po prostu podziel odległość przez czas, a uzyskasz prędkość.


etapy

Metoda 1 Zmierz prędkość biegacza



  1. Określ odległość, którą musi pokonać biegacz. Jeśli masz dostęp do toru lekkoatletycznego, wybierz pas, który wynosi 100 m, lub umieść dwa słupki w odległości 100 m od siebie na płaskim polu.
    • Jeśli jesteś na polu lub na ścieżce, weź dekametr, aby zmierzyć swoje sto metrów.
    • Wskaż linię startu i mety sznurkiem umieszczonym na ziemi lub dwoma szyszkami na miejscu.



  2. Przygotuj się. Jeździec wybierze i aby poznać swoją prędkość podczas wyścigu, musisz wiedzieć, ile czasu zajmie pokonaniu planowanej odległości. Aby miara czasu była sprawiedliwa, biegacz podejdzie do twojego sygnału (na przykład „Idź!”). Przed uruchomieniem stopera upewnij się, że jest ustawiony na zero. Jeździec musi po prostu postawić się na linii startu.
    • Możesz także użyć zegarka, ale Twój pomiar czasu będzie mniej dokładny.




  3. Uruchom stoper. Uruchom go w momencie, gdy biegacz przekroczy linię startową. Dasz jeździecowi sygnał uzgodniony między tobą. Jeśli zawodnik wykonał fałszywy start, musisz postępować podobnie jak w zawodach: ustawiasz zegar na zero i dajesz start.



  4. Zatrzymaj stoper. Zatrzymaj go, gdy biegacz przekroczy linię mety. Śledź wyścig ostrożnie, a zwłaszcza gdy zawodnik przekroczy linię mety. Stoper musi zostać zatrzymany w tym czasie.



  5. Podziel odległość przebytą przez biegacza przez poświęcony czas. Podział ten pozwala uzyskać prędkość biegacza. Wzór prędkości jest, pamiętajmy, następujący: przebyty dystans / czas potrzebny do przebycia , Weźmy przykład ze stu metrów: jeśli jeździec poświęci 10 sekund, będzie biec z prędkością: 100 m podzieloną przez 10 (100 m / 10 s) lub 10 m / s.
    • Pomnóż 10 m / s przez 3600 (liczbę sekund na godzinę). Biegacz pokonałby 36 000 metrów w ciągu godziny. Wiedząc, że na kilometr jest 1000 metrów, jego prędkość wynosiła 36 km / h (36 000/1 000).
    • Gdyby ten jeździec pokonał 200 mw 25 sekund, pokonałby 28 800 m (200/25 x 3600) w ciągu godziny: jego prędkość wynosiła zatem 28,8 km / h.

Metoda 2 Zmierz prędkość dźwięku




  1. Znajdź ścianę, która wygląda dobrze. Znajdź solidną ścianę, taką jak ściana z cegły lub betonu. Sprawdź jakość powrotu ściany (echo), klaszcząc lub krzycząc. Jeśli lecho jest słyszalne, to jest to ściana, której potrzebujesz do doświadczenia.



  2. Postaw się pięćdziesiąt metrów od ściany. Odległość ta umożliwia dobrą synchronizację z echem, aby mieć wystarczająco dużo czasu na dokładne pomiary (ponieważ każda różnica znacznie zniekształci wynik). Wreszcie ta odległość pięćdziesięciu metrów jest bardzo dogodna do obliczeń, ponieważ wraz ze zwrotem dźwięku masz sto metrów.
    • Zmierz odległość za pomocą parametru. Staraj się być jak najbardziej dokładny w swoich pomiarach.



  3. Uderz w swoje ręce. Rób to w rytm Lecho. Upewnij się, że jesteś we właściwej odległości i powoli uderzaj rękami. Musisz ponownie słyszeć lecho, gdy znów uderzysz rękami. Wydłuż lub zmniejsz rytm klaskania rąk, aby zsynchronizować się z echem poprzedniego rytmu.
    • Kiedy jesteś idealnie zsynchronizowany, usłyszysz tylko dźwięk swojego klaskania, dźwięk echa zostanie zakryty.



  4. Uderzaj jedenaście razy w swoje ręce. Mierzący czas mierzy czas. Uruchomi on pomiar czasu przy pierwszym uderzeniu i zatrzyma się przy ostatnim. Z jedenastoma klaszczącymi rękami masz dziesięć przedziałów czasowych. W oddali dźwięk przemierzał dziesięć razy sto metrów, długość tam iz powrotem do ściany.
    • Uderzenie jedenastu razy w ręce pozwala mierzącemu mierzyć czas rozpocząć i nie być zaskoczonym na końcu, pomiar jest dość dokładny.
    • Aby uzyskać dokładniejszy pomiar, wykonaj kilka razy tego typu, a następnie wykonaj średnią. Aby to zrobić, zsumuj wszystkie uzyskane czasy, a następnie podziel przez liczbę razy.



  5. Pomnóż odległość przez dziesięć. Gdy uderzyłeś jedenaście razy w swoje ręce, dźwięk przemieścił się dziesięć razy w tę iz powrotem od ciebie do ściany, dziesięć razy sto metrów, co daje tysiąc metrów.



  6. Dokonaj podziału. Podziel przebytą odległość przez czas potrzebny do osiągnięcia tej samej odległości. Będziesz miał średnią prędkość dźwięku na drodze od rąk do ściany i pleców.
    • Powiedzmy, że dla jedenastu klaśnięć zmierzyłeś 2,89 sekundy. Prędkość dźwięku jest obliczana na podstawie odległości lub 1000 metrów podzielonych przez czas trwania lub 2,89 sekundy, co daje prędkość dźwięku 346 m / s.
    • Prędkość dźwięku na poziomie morza wynosi 340,29 m / s. Dzięki zdobytemu doświadczeniu nie znajdziesz prawdziwej prędkości, ale prędkość bliską. Będzie to jeszcze bardziej prawdziwe, jeśli nie jesteś na poziomie morza. Jeśli jesteś na wysokości, powietrze jest mniej gęste, a dźwięk rozprzestrzenia się wolniej.
    • Dźwięk przemieszcza się szybciej w cieczy lub w ciele niż w powietrzu, ponieważ jest zaskakująco mniej hamowany w mediach o wyższej gęstości.

Metoda 3 Zmierz prędkość wiatru



  1. Mieć anemometr. Anemometr to urządzenie zaprojektowane specjalnie do pomiaru prędkości wiatru. Składa się z centralnej osi obrotu, na której zamocowane są trzy lub cztery miseczki zamontowane na końcu małej osi. Wiatr tonie w pustych miseczkach, powodując, że rozluźnia się. Im silniejszy wiatr, tym szybciej obracają się miseczki, tym szybciej obraca się centralny luz.
    • Możesz kupić anemometr, ale możesz też go wyprodukować samodzielnie.
    • Aby wykonać anemometr, potrzebujesz pięciu filiżanek sztywnego materiału o średnicy od 8 do 10 cm, dwóch słomek, ostrego ołówka z gumką, zszywacza, szpilki i linijki. Pokoloruj jedną z miseczek, aby móc ją dostrzec podczas eksperymentu.
    • Zrób otwór z boku czterech z pięciu filiżanek około 3 cm od krawędzi. W piątej misce wykonaj cztery równomiernie rozmieszczone otwory, wszystkie 3 cm od krawędzi. Zrób również dziurę w górnej części tego kubka.
    • Wprowadź słomkę do otworu naczynia na długości od 2 do 3 cm. Zabezpiecz go w tej pozycji za pomocą zszywki. Weź drugi koniec słomy i przejdź przez miseczkę przez cztery otwory. Gdy słomka jest na miejscu, przymocuj drugą filiżankę do drugiego końca w taki sam sposób jak pierwszy. Sprawdzisz, czy dwa pojedyncze kubki są ustawione w tym samym kierunku.
    • Powtórz to samo z drugą słomką i pozostałymi dwoma filiżankami, używając pozostałych dwóch otworów w piątym naczyniu. Sprawdź tym razem, czy cztery filiżanki są ustawione w tym samym kierunku.
    • Za pomocą szpilki delikatnie przebij dwie słomki, które przecinają się w piątym naczyniu.
    • Włóż ołówek do środkowego otworu piątego naczynia. Gumka pojawi się pierwsza, ponieważ szpilka zostanie wepchnięta. Sprawdź, czy anemometr obraca się swobodnie. W takim przypadku możesz rozpocząć eksperyment. Jeśli się zacina, wyjmij małą szpilkę lub ołówek i sprawdź, czy kubki obracają się swobodnie.



  2. Oblicz obwód licznika. Puchar, który wykonuje pełny obrót, opisuje koło i przebywa odległość równą obwodowi tego koła. Aby obliczyć to drugie, potrzebujesz średnicy koła.
    • Zmierz długość miernika na środku jednego z kubków. Nazywa się to promieniem miernika. Podwajając tę ​​odległość, masz średnicę.
    • Obwód koła jest równy iloczynowi średnicy o stałą π (pi) lub iloczynowi dwukrotności promienia na π.
    • Zatem jeśli długość między środkiem jednego z kubków w środkowej osi miernika wynosi 30 cm, kubek wykonujący pełny obrót przejeżdża na odległość: 2 x 30 x 3,14 (zaokrąglając π do dwóch miejsc po przecinku), lub 188,4 cm.



  3. Umieść miernik poprawnie. Umieść go w miejscu, w którym wiatr jest wrażliwy, ale unikaj umieszczania go w miejscu, w którym jest zbyt gwałtowny, w przeciwnym razie nie będziesz w stanie zlokalizować liczby obrotów. Napraw go dobrze, aby nie latał i trzymaj go pionowo.



  4. Policz liczbę zwojów. Policz to na czas określony. Usiądź przed maszyną i licz obroty za każdym razem, gdy kolorowy kubek przesunie się przed tobą. To ostatnie może zająć zmienny czas, aby ukończyć okrążenie: 5, 10, 15, 20, 30 sekund, a nawet minuta, wszystko zależy od siły wiatru w danym momencie. Ustaw licznik czasu na określony czas, co pozwoli ci spokojnie policzyć zwoje.
    • Jeśli nie masz stopera, poproś przyjaciela o czas na zliczanie tur.
    • Jeśli kupujesz anemometr, zaznacz na jednej z miseczek, aby łatwo policzyć liczbę zwojów.



  5. Pomnóż liczbę zwojów przez obwód. W ustawionym czasie policzyłeś kilka tur. Jeżeli pomnożymy tę liczbę przez obwód koła opisanego przez miseczkę referencyjną, uzyskamy odległość przebytą przez zaznaczony miseczkę.
    • Tak więc, jeśli twój anemometr ma promień 30 cm, jedna z miseczek biegnie na zakręcie 188,4 cm. Jeśli wykonasz 50 zakrętów podczas obserwacji, odległość, którą przebyłeś, wyniesie: 50 x 188,4 = 9420 cm.



  6. Podziel całkowitą odległość przez upływający czas. Powiedziane jest powyżej: prędkość to odległość przebyta na jednostkę czasu. Najpierw weź całkowitą odległość przebytą przez oznaczony puchar, a następnie podziel go przez wybrany czas obrotu: masz prędkość wiatru.
    • Tak więc, jeśli oglądasz puchar przez 10 sekund, musisz podzielić odległość pokonaną przez 10. Aby wziąć kolejny przykład, będziemy mieli: 9 420 cm / 10 s = 942 cm / s.
    • Pomnóż 942 cm / s przez 3600 (czyli liczbę sekund na godzinę), a otrzymasz 3391200 cm / h. Podziel przez 100 000 (liczba centymetrów na kilometr), a otrzymasz 33,9 km / h: to umiarkowany wiatr!
    • Gdyby czas obserwacji wynosił 15 sekund dla identycznej liczby obrotów, kubek zawsze podróżowałby 9 420 cm lub 2 260 800 cm (9 420/15 x 3600) w ciągu godziny, z prędkością 22,6 km / h.