Hvordan måle hastighet

Video: Основные ошибки при возведении перегородок из газобетона #5

Innhold

Trinn
Metode 1 av 3: Hvordan måle en løpers hastighet
Metode 2 av 3: Hvordan måle lydens hastighet
Metode 3 av 3: Hvordan måle vindhastighet
Tips
Hva trenger du

Hastighet angir hvor raskt objektet beveger seg. Hastigheten til et objekt er distansen som er tilbakelagt på en bestemt tid. Vanligvis måles hastigheten i meter per sekund (m / s), kilometer i timen (km / t) eller centimeter per sekund (cm / s). For å måle hastigheten må du bestemme distansen som objektet reiste, og tiden det tok, og deretter dele avstanden med tiden.

Trinn

Metode 1 av 3: Hvordan måle en løpers hastighet

1 Finn distansen løperen må tilbakelegge. Denne avstanden kan bestemmes ut fra en kjent banelengde (f.eks. 100 meter) eller direkte målinger.
- Bruk et målebånd eller en stab for å bestemme den ukjente avstanden.
- Merk start og mål med bånd eller signalkegler.
2 Forbered deg på et eksperiment. For å bestemme hastigheten til en løper, er det nødvendig å måle tiden det tar for ham å tilbakelegge måldistansen. Be løperen vente til du sier "marsj!" - Dette vil tillate deg å registrere tiden nøyaktig ved hjelp av en stoppeklokke. Sett stoppeklokken på null og be løperen om å ta startposisjonen.
- Tid kan også måles med en vanlig klokke, selv om måleresultatet vil være mindre nøyaktig.
3 Gi løperen startsignal og start stoppeklokken samtidig. Prøv å synkronisere disse handlingene så nøyaktig som mulig. Rop "marsj!" - og slå på stoppeklokken umiddelbart. Hvis du ikke kan gjøre dette samtidig, gir du løperen et røret-signal og prøver igjen.
4 Stopp stoppeklokken så snart løperen krysser målstreken. Se løperen nøye for ikke å gå glipp av øyeblikket når han krysser målstreken. Prøv å registrere dette øyeblikket så nøyaktig som mulig og stopp stoppeklokken umiddelbart.
5 Del distansen løperen reiste med antall sekunder brukt. Resultatet er løperens hastighet. Formelen for å bestemme hastigheten er som følger: tilbakelagt distanse / tatt tid. Anta at en løper løp 100 meter på 10 sekunder. Deretter er hastigheten 10 m / s (100 delt på 10).
- For å uttrykke løperens hastighet i kilometer i timen multipliserer du 10 m / s med 3600 (antall sekunder på en time). Resultatet er 36 000 meter i timen, eller 36 kilometer i timen (1 kilometer er lik 1000 meter).

Metode 2 av 3: Hvordan måle lydens hastighet

1 Finn en vegg som reflekterer lyd godt. En stor mur eller betongvegg fungerer godt for dette eksperimentet. For å teste hvordan veggen reflekterer lyd, klapp hendene eller skrik høyt og lytt etter ekkoet. Hvis du hører et tydelig ekko, er veggen bra for ditt formål.
2 Mål minst 50 meter fra veggen. Denne avstanden er nødvendig for at du skal ha nok tid til tilstrekkelig nøyaktige målinger. Siden lyden først reiser distansen fra deg til veggen og deretter kommer tilbake til deg, er avstanden faktisk 100 meter.
- Bestem avstanden med et målebånd. Prøv å gjøre det så nøyaktig som mulig.
3 Klapp håndflatene sammen med lyden av ekkoet fra veggen. Stå på den målte avstanden fra veggen og begynn sakte å klappe i håndflatene. Når du gjør dette, vil du høre et ekko. Få fart eller reduser tempoet og juster rytmen slik at hvert neste klapp samsvarer med ekkoet fra forrige klapp.
- Når du oppnår fullstendig synkronicitet, vil du bare høre klappene dine, og du vil ikke lenger høre lyden av ekkoet.
4 Klapp håndflatene 11 ganger og registrer denne gangen med en stoppeklokke. Be vennen din om å starte stoppeklokken ved første klapp og stoppe samtidig som den siste. Hvis du slår 11 ganger, har lyden tid til å nå veggen 10 ganger, sprette av den og komme tilbake i form av et ekko. Dermed vil lyden reise en distanse på 100 meter 10 ganger.
- I tillegg vil 11 klapp gi vennen din nok tid til å starte og stoppe stoppeklokken nøyaktig.
- For å få mer nøyaktige resultater, gjør dette flere ganger og finn gjennomsnittet. For å finne gjennomsnittet, legg til alle oppnådde tidsintervaller og divider med antall målinger.
5 Multipliser avstanden med 10. Siden du klappet hendene 11 ganger, reiste lyden 10 ganger. Multipliser 100 meter med 10 for å få 1000 meter.
6 Del distansen som er tilbakelagt med lyden på den tiden det tok deg å klappe 11 hender. Som et resultat vil du få lydens hastighet som den reiste fra håndflatene til veggen, og deretter tilbake til ørene.
- La oss si at 11 klapp tok 2,89 sekunder. For å finne lydens hastighet må du ta avstanden, det vil si 1000 meter, og dele den med denne tiden. Som et resultat får du 346 m / s.
- Lydhastigheten ved havnivå er 340,29 m / s. Resultatet ditt bør være nær denne verdien, men ikke nødvendigvis nøyaktig det samme, spesielt hvis du ikke er på havnivå. Jo høyere høyde, jo tynnere luft, og saktere forplantes lyden.
- Lyd beveger seg raskere gjennom væsker og faste stoffer enn gjennom luft. Jo høyere tetthet av mediet, jo høyere lydhastighet.

Metode 3 av 3: Hvordan måle vindhastighet

1 Ta ut vindmåleren. Et vindmåler er en enhet for måling av vindhastighet. Den består av 3 eller 4 kopper, som er montert på strikkepinner som roterer rundt en sentral akse. Vinden blåser inn i koppene og snur eikene. Jo høyere vindhastighet, desto raskere roterer koppene rundt aksen.
- Du kan kjøpe et vindmåler eller lage det selv.
- For å lage ditt eget vindmåler, ta fem 100 ml papirkopper, to sugerør, en slipet blyant med et viskelær på baksiden, en stiftemaskin, en liten skarp sikkerhetsnål og en linjal. Farg sidene på den ene koppen slik at du kan skille den fra de andre.
- Stikk hull i siden på en kopp omtrent 2,5 centimeter fra toppen. I den femte koppen lager du fire hull med like store mellomrom omtrent 2,5 centimeter under toppkanten. Stikk også ett hull i bunnen av denne koppen.
- Ta en kopp og trå sugerøret gjennom siden slik at det går inn omtrent 2,5 centimeter. Bruk en stiftemaskin til å feste halmen på siden av koppen. Før den gjenværende delen av sugerøret gjennom den femte koppen med fire sidehull, slik at det kommer inn i ett hull og går ut av det motsatte. Legg en annen kopp på denne enden av sugerøret og fest den med en stiftemaskin.Disse koppene skal vende i samme retning.
- Gjenta trinnet ovenfor med de to andre koppene og tre et sugerør gjennom de to gjenværende hullene i den midtre (femte) koppen. Disse koppene skal også vende i samme retning.
- Trekk pinnen forsiktig gjennom sugerørene der de krysser hverandre i den midtre koppen.
- Skyv blyanten gjennom hullet i bunnen av den femte koppen og sett en pinne inn i viskelæret. Sørg for at vindmåleren roterer fritt. Hvis sugerørene med koppene på snurrer fritt, er vindmåleren klar til bruk. Hvis ikke, juster posisjonen til blyanten slik at viskelæret ikke treffer sugerørene.
2 Regne ut omkrets vindmåler. Denne lengden er lik avstanden som en av koppene reiser ved en full omdreining av vindmåleren. For å beregne omkretsen til en sirkel, må du måle dens diameter.
- Mål avstanden fra den sentrale aksen til vindmåleren til midten av en av koppene. Dette er radiusen til vindmåleren. Multipliser radius med to, og du får ønsket diameter.
- Omkretsen til en sirkel er lik dens diameter (eller to ganger radiusen) ganger pi.
- For eksempel, hvis avstanden mellom koppens sentrum og senteraksen til vindmåleren er 30 centimeter, beger begeret 2 x 30 x 3,14 i en full omdreining (her er pi avrundet til to desimaler), eller 188,4 centimeter.
3 Plasser vindmåleren der vinden blåser. Vinden skal være sterk nok til å rotere aksen til vindmåleren, men ikke tømme eller velte den. Det kan lønne seg å feste vindmåleren til bakken eller en stiv stang slik at blyanten er vertikal.
4 Tell antall omdreininger til vindmåleren over en viss tidsperiode. Stå ved siden av vindmåleren og tell hvor mange omdreininger den malte koppen vil gjøre. Tidsintervallet kan være 5, 10, 15, 20, 30 sekunder eller til og med et helt minutt. For mer nøyaktighet, bruk en timer.
- Hvis du ikke har en timer, kan du be en venn om å sette tiden mens du teller antall omdreininger.
- Hvis du bruker et kommersielt tilgjengelig vindmåler, merker du en kopp på en eller annen måte for å få riktig turtall.
5 Multipliser antall omdreininger med avstanden koppen reiser i en omdreining, det vil si med omkretsen til vindmåleren. Dermed finner du avstanden som glasset beveger seg i tidsintervallet du valgte.
- For eksempel, hvis radiusen til vindmåleren er 30 centimeter, beger koppen en avstand på 188,4 centimeter i en omdreining. Hvis du har talt 50 omdreininger i det valgte tidsintervallet, er den totale distansen 50 x 188,4 = 9420 centimeter.
6 Del den totale distansen med tiden som har gått. Hastighet er definert som avstanden dividert med tiden det tar å reise denne distansen. Så hvis du deler den funnet totale avstanden med det valgte tidsintervallet, bestemmer du nåværende vindhastighet.
- For eksempel, hvis du teller antall omdreininger på 10 sekunder, bør du dele den totale distansen med 10 sekunder. Hastighet = (9420 cm / 10 s) = 942 cm / s.
- Multipliserer du 942 cm / s med 3600 får du 3391200 cm / t, og dividerer du med 100 000 (antall centimeter i en kilometer) får du 33,9 km / t.

Tips

I fysikk er hastighet en vektormengde, det vil si at den ikke bare settes av en numerisk verdi, men også av retningen objektet beveger seg i. Vindmåleren roterer i en sirkel, så den viser bare vindhastigheten og gir ikke informasjon om retningen. Vindens retning og omtrentlige hastighet kan bedømmes av vindsokken, som blåses opp med luft og stiger i retningen vinden blåser.