Vedomosti

Ako merať rýchlosť

Posted on
Autor: John Stephens
Dátum Stvorenia: 24 Január 2021
Dátum Aktualizácie: 2 V Júli 2024
Anonim
Ako merať rýchlosť - Vedomosti
Ako merať rýchlosť - Vedomosti

Obsah

V tomto článku: Meranie rýchlosti bežcaMeranie rýchlosti zvukuMeranie rýchlosti vetra8 Referencie

Rýchlosť je miera rýchlosti alebo spomalenia objektu (vo fyzickom zmysle slova) v pohybe. Rýchlosť objektu je vzdialenosť ubehnutá za časovú jednotku. Jednotky rýchlosti zahŕňajú metre za sekundu (m / s), kilometre za hodinu (km / h) a uzly (navigácia). Na meranie rýchlosti je potrebné poznať alebo zmerať vzdialenosť prekonanú v určitom časovom období. Keď už máte tieto dve údaje k dispozícii, jednoducho delte vzdialenosť podľa času a získate rýchlosť.


stupňa

Metóda 1 Zmerajte rýchlosť bežca



  1. Určite vzdialenosť, ktorú musí bežec prejsť. Ak máte prístup na atletickú dráhu, vyberte pruh, ktorý je 100 m, alebo umiestnite dva stávky vo vzdialenosti 100 m do rovného poľa.
    • Ak ste na poli alebo na ceste, zmerajte stovky metrov dekameter.
    • Označte počiatočnú a cieľovú čiaru reťazcom umiestneným na zemi alebo dvoma kužeľmi na mieste.



  2. Pripravte sa. Jazdec si vyberie a pozná svoju rýchlosť v priebehu závodu, musíte vedieť, ako dlho bude potrebovať na prekonanie plánovanej vzdialenosti. Aby bola spravodlivá miera času, bežec prejde na váš signál (napríklad „Choď!“). Pred spustením časovača sa uistite, že je na nule. Jazdec sa musí jednoducho postaviť na štartovú čiaru.
    • Môžete tiež použiť hodinky, ale meranie času bude menej presné.




  3. Spustite stopky. Spustite ho v okamihu, keď bežec prekročí štartovú čiaru. Dáte jazdcovi signál dohodnutý medzi vami. Ak jazdec urobil nesprávny štart, musíte urobiť ako v súťaži: nastavíte hodiny na nulu a vyštartujete.



  4. Zastavte stopky. Zastavte ho, keď bežec prekročí cieľovú čiaru. Dôsledne sledujte závod, najmä keď jazdec prekročí cieľovú čiaru. V tom čase musia byť stopky zastavené.



  5. Vydeľte vzdialenosť, ktorú prešiel bežec, podľa času, ktorý ste strávili. Toto rozdelenie umožňuje získať rýchlosť bežca. Vzorec rýchlosti je, nezabudnite, nasledujúci: ubehnutá vzdialenosť / čas potrebný na cestu , Vezmime príklad sto metrov: ak jazdec dá 10 sekúnd, bude jazdiť rýchlosťou: 100 m vydelenou 10 (100 m / 10 s) alebo 10 m / s.
    • Vynásobte 10 m / s 3 600 (počet sekúnd za hodinu). Bežec by za hodinu prešiel 36 000 metrov. S vedomím, že kilometer je 1 000 metrov, jeho rýchlosť bola 36 km / h (36 000/1 000).
    • Keby tento jazdec ubehol 200 m za 25 sekúnd, cestoval by 2800 m (200/25 x 3 600) za hodinu: jeho rýchlosť bola 28,8 km / h.

Metóda 2 Zmerajte rýchlosť zvuku




  1. Nájdite stenu, ktorá vyzerá dobre. Nájdite pevnú stenu, napríklad tehlu alebo betónovú stenu. Otestujte návratnosť steny (echo) tlieskaním alebo kričaním. Ak je lecho počuteľné, je to stena, ktorú potrebujete pre svoje skúsenosti.



  2. Dajte si päťdesiat metrov od steny. Táto vzdialenosť umožňuje dobre synchronizovať s ozvenou, mať dostatok času na presné merania (pretože akýkoľvek rozdiel výrazne skreslí výsledok). Nakoniec je táto vzdialenosť päťdesiat metrov veľmi vhodná na výpočty, pretože pri návrate zvuku máte sto metrov.
    • Zmerajte vzdialenosť pomocou kamkordéra. Snažte sa byť pri svojich meraniach čo najpresnejší.



  3. Zasiahni ruky. Urobte to v rytme s lecho. Uistite sa, že ste v správnej vzdialenosti a pomaly si kladte ruky. Keď musíte znova zasiahnuť ruky, musíte byť schopní počuť lecho. Rozšírte alebo znížte rytmus tlieskania rúk tak, aby bol synchronný s ozvenou predchádzajúceho rytmu.
    • Ak ste dokonale synchrónni, budete počuť iba zvuk vášho tlieskania, zvuk ozveny bude zakrytý.



  4. Zasiahnite jedenásťkrát do rúk. Čas meria čas. Spustí svojho časomerača pri prvom štrajku a zastaví sa pri poslednom štrajku. S jedenástimi tlieskajúcimi rukami máte desať časových intervalov. V diaľke zvuk prešiel desaťkrát sto metrov, dĺžka tam a späť k stene.
    • Zasiahnutie jedenásťkrát v rukách umožňuje časomeračovi začať v čase a na konci nie je prekvapené, meranie je celkom presné.
    • Ak chcete vykonať presnejšie meranie, vykonajte niekoľkokrát tento typ a potom urobte priemer. Ak to chcete urobiť, spočítajte všetky získané časy a potom ich vydelte.



  5. Vynásobte vzdialenosť desiatimi. Ako ste zasiahli jedenásťkrát vo vašich rukách, zvuk prešiel desaťkrát väčšia vzdialenosť, ako je vzdialenosť od vás k stene, desaťkrát sto metrov, čo dáva tisíc metrov.



  6. Rozdeľte sa. Vydeľte prejdenú vzdialenosť časom potrebným na dosiahnutie rovnakej vzdialenosti. Na ceste z vašich rúk na stenu a späť budete mať priemernú rýchlosť zvuku.
    • Povedzme, že za jedenásť tlieskaní ste odmerali 2,89 sekundy. Rýchlosť zvuku sa vypočíta na základe vzdialenosti alebo 1 000 metrov delenej dĺžkou trvania alebo 2,89 sekundy, čo dáva rýchlosť zvuku 346 m / s.
    • Rýchlosť zvuku pri hladine mora je 340,29 m / s. So skúsenosťami, ktoré ste urobili, nenájdete skutočnú rýchlosť, ale rýchlosť blízku. To platí ešte viac, ak nie ste na hladine mora. Ak ste v nadmorskej výške, vzduch je menej hustý a zvuk sa šíri menej rýchlo.
    • Zvuk sa pohybuje rýchlejšie v kvapaline alebo v pevnom stave ako vo vzduchu, pretože v médiu s vyššou hustotou je prekvapivo menej brzdený.

Metóda 3 Zmerajte rýchlosť vetra



  1. Majte anemometer. Anemometer je zariadenie špeciálne navrhnuté na meranie rýchlosti vetra. Skladá sa z centrálnej osi otáčania, na ktorej sú pripevnené tri alebo štyri misky namontované na konci malej osi. Vietor klesá do dutých pohárov, čo spôsobuje otáčanie laxu. Čím silnejší je vietor, tým rýchlejšie sa poháre otáčajú, čím rýchlejšie sa otáča stredná laxa.
    • Anemometer si môžete kúpiť, ale môžete ho tiež vyrobiť sami.
    • Na vytvorenie anemometra potrebujete päť šálok tuhého materiálu s priemerom 8 až 10 cm, dve slamky, ostrú ceruzku s gumou, zošívačku, špendlík a pravítko. Zafarbite jeden z pohárov, aby ste ho mohli počas experimentu spozorovať.
    • Vytvorte dieru na boku štyroch z piatich šálok asi 3 cm od okraja. V piatej miske urobte štyri rovnomerne rozmiestnené otvory, všetky 3 cm od okraja. V hornej časti tejto šálky urobte otvor.
    • Do otvoru misky v dĺžke 2 až 3 cm vložte slamku. Zaistite ho v tejto polohe pomocou svorky. Vezmite druhý koniec slamy a preveďte pohár cez štyri otvory. Akonáhle je slama na svojom mieste, pripojte druhú šálku k druhému koncu rovnakým spôsobom ako prvý. Overíte, či sú oba šálky orientované rovnakým smerom.
    • To isté zopakujte s druhou slamkou a ďalšími dvoma šálkami, pričom použite ďalšie dva otvory v piatej miske. Tentoraz skontrolujte, či sú štyri šálky orientované rovnakým smerom.
    • Pomocou špendlíka jemne prepichnite dve slamky, ktoré sa pretínajú vo vnútri piatej misky.
    • Vložte ceruzku do stredového otvoru piateho taniera. Guma bude na prvom mieste, pretože kolík bude zasunutý. Skontrolujte, či sa váš anemometer voľne točí. Ak je to tak, môžete začať experiment. Ak sa zasekne, odstráňte malý špendlík alebo ceruzku a skontrolujte, či sa šálky voľne otáčajú.



  2. Vypočítajte obvod metra. Pohár, ktorý vykonáva úplné otočenie, opisuje kružnicu a prejde vzdialenosť rovnajúcu sa obvodu tejto kružnice. Na ich výpočet potrebujete priemer kruhu.
    • Zmerajte dĺžku glukomeru v strede jednej z pohárov. Toto sa nazýva polomer merača. Zdvojnásobením tejto vzdialenosti získate priemer.
    • Obvod kružnice sa rovná súčinu priemeru pomocou konštanty π (pi) alebo produktu dvojitého polomeru na π.
    • Ak je teda vzdialenosť medzi stredom jedného z pohárikov na stredovej osi merača 30 cm, potom pohár, ktorý urobí úplné otočenie, prejde vzdialenosť: 2 x 30 x 3,14 (zaokrúhlenie π na dve desatinné miesta) alebo 188,4 cm.



  3. Umiestnite glukomer správne. Umiestnite ho na miesto, kde je vietor citlivý, ale neumiestňujte ho na miesto, kde je príliš prudký, inak nebudete schopní zistiť počet otáčok. Dobre ho pripevnite tak, aby nelietal a držal ho vo zvislej polohe.



  4. Spočítajte počet otočení. Spočítajte to na dobu určitú. Sedieť pred strojom a počítať zákrutu zakaždým, keď farebný pohár ide pred vami. Posledné kolo môže trvať rôznym časom: 5, 10, 15, 20, 30 sekúnd, dokonca aj minútu, všetko závisí od sily vetra daného okamihu. Nastavte časovač na daný čas, ktorý vám umožní počítať zákruty ticho.
    • Ak nemáte časovač, požiadajte priateľa o čas, kým spočítate zákruty.
    • Ak si kúpite anemometer, urobte si značku na jednom z pohárov, aby ste mohli ľahko spočítať počet otočení.



  5. Vynásobte počet závitov obvodom. Počas nastaveného času ste spočítali počet otočení. Ak vynásobíte toto číslo obvodom kruhu opísaného referenčným pohárom, získate vzdialenosť, ktorú urazí označený pohár.
    • Ak teda má váš anemometer polomer 30 cm, jeden z pohárikov beží postupne o 188,4 cm. Ak počas vášho pozorovania dosiahne 50 zákrut, vzdialenosť, ktorú budete prekonať, bude: 50 x 188,4 = 9 420 cm.



  6. Vydeľte celkovú vzdialenosť uplynutým časom. Hovorí sa vyššie: rýchlosť je vzdialenosť ubehnutá za jednotku času. Vezmite si vopred celkovú vzdialenosť, ktorú urazil označený pohár, potom ho vydelte zvoleným časom rotácie: máte rýchlosť vetra.
    • Takže, ak ste sledovali šálku po dobu 10 sekúnd, musíte deliť vzdialenosť prekonanú 10. Ak chcete zobrať príklad, budeme mať: 9 420 cm / 10 s = 942 cm / s.
    • Vynásobte 942 cm / s 3 600 (čo je počet sekúnd za hodinu) a získate 3 391 200 cm / h. Vydeľte 100 000 (počet centimetrov na kilometer) a dostanete 33,9 km / h: je to mierny vietor!
    • Keby doba pozorovania bola 15 sekúnd pri rovnakom počte otáčok, pohár by vždy cestoval 9 420 cm alebo 2 260 800 cm (9 420/15 x 3600) za hodinu, rýchlosť 22,6 km / h.