Sådan måles hastighed

Video.: 10 Largest Bulk Carriers in the World

Indhold

Trin
Metode 1 af 3: Sådan måles en løbers hastighed
Metode 2 af 3: Sådan måles lydens hastighed
Metode 3 af 3: Sådan måles vindhastighed
Tips
Hvad har du brug for

Hastighed angiver, hvor hurtigt objektet bevæger sig. Objektets hastighed er den tilbagelagte afstand på en bestemt tid. Normalt måles hastigheden i meter i sekundet (m / s), kilometer i timen (km / t) eller centimeter i sekundet (cm / s). For at måle hastighed skal du bestemme afstanden, som objektet har tilbagelagt, og den tid det tog, og derefter dividere afstanden med tiden.

Trin

Metode 1 af 3: Sådan måles en løbers hastighed

1 Find den afstand, løberen skal tilbagelægge. Denne afstand kan bestemmes ud fra en kendt sporlængde (f.eks. 100 meter) eller direkte målinger.
- Brug et målebånd eller personale til at bestemme den ukendte afstand.
- Marker start og slut med bånd eller signalkegler.
2 Forbered dig på et eksperiment. For at bestemme en løbers hastighed er det nødvendigt at måle den tid, det tager for ham at tilbagelægge måldistancen. Bed løberen om at vente, indtil du siger "marts!" - dette giver dig mulighed for nøjagtigt at registrere tiden ved hjælp af et stopur. Sæt stopuret på nul, og bed løberen om at tage startpositionen.
- Tid kan også måles med et konventionelt ur, selvom måleresultatet vil være mindre præcist.
3 Giv løberen startsignalet, og start stopuret på samme tid. Prøv at synkronisere disse handlinger så præcist som muligt. Råb "marts!" - og tænd straks stopuret. Hvis du ikke kan gøre dette på samme tid, skal du give løberen et lægesignal og prøve igen.
4 Stop stopuret, så snart løberen krydser målstregen. Se løberen omhyggeligt for ikke at gå glip af det øjeblik, hvor han krydser målstregen. Prøv at registrere dette øjeblik så præcist som muligt og stop straks stopuret.
5 Divider løberens tilbagelagte afstand med antallet af brugte sekunder. Resultatet er løberens hastighed. Formlen til bestemmelse af hastigheden er som følger: tilbagelagt afstand / taget tid. Antag, at en løber løb 100 meter på 10 sekunder. Derefter er dens hastighed 10 m / s (100 divideret med 10).
- For at udtrykke løberens hastighed i kilometer i timen multipliceres 10 m / s med 3600 (antallet af sekunder på en time). Resultatet er 36.000 meter i timen eller 36 kilometer i timen (1 kilometer er lig med 1.000 meter).

Metode 2 af 3: Sådan måles lydens hastighed

1 Find en væg, der afspejler lyd godt. En stor mur eller betonvæg fungerer godt til dette eksperiment. For at teste, hvordan væggen afspejler lyd, skal du klappe i hænderne eller råbe højt og lytte efter ekkoet. Hvis du hører et tydeligt ekko, er væggen god til dit formål.
2 Mål mindst 50 meter fra væggen. Denne afstand er nødvendig, for at du har tid nok til tilstrækkeligt præcise målinger. Da lyden først bevæger afstanden fra dig til væggen og derefter vender tilbage til dig, er afstanden faktisk 100 meter.
- Bestem afstanden med et målebånd. Prøv at gøre det så præcist som muligt.
3 Klap dine håndflader sammen med lyden af ekkoet fra væggen. Stå i den målte afstand fra væggen, og begynd langsomt at klappe i dine håndflader. Når du gør dette, vil du høre et ekko. Fremskynde eller sænke tempoet og justere rytmen, så hvert næste klap matcher ekkoet fra det foregående klap.
- Når du opnår fuldstændig synkronicitet, vil du kun høre dine klapper, og du vil ikke længere høre lyden af ekkoet.
4 Klap i håndfladerne 11 gange, og optag denne gang med et stopur. Bed din ven om at starte stopuret ved det første klap og stoppe på samme tid som det sidste. Hvis du slår 11 gange, har lyden tid til at nå væggen 10 gange, hoppe af den og vende tilbage i form af et ekko. Således vil lyden tilbagelægge en afstand på 100 meter 10 gange.
- Plus, 11 klapper vil give din ven nok tid til præcist at starte og stoppe stopuret.
- For at få mere præcise resultater skal du gøre dette flere gange og finde gennemsnittet. For at finde gennemsnittet, tilføj alle de opnåede tidsintervaller og divider med antallet af målinger.
5 Gang afstanden med 10. Siden du klappede dine hænder 11 gange, rejste lyden 10 gange. Gang 100 meter med 10 for at få 1000 meter.
6 Opdel den tilbagelagte afstand efter lyden på det tidspunkt, det tog dig at klappe 11 hænder. Som et resultat får du den lydhastighed, hvormed den rejste fra dine håndflader til væggen og derefter tilbage til dine ører.
- Lad os sige, at 11 klapper tog 2,89 sekunder. For at finde lydens hastighed skal du tage afstanden, det vil sige 1000 meter, og dividere den med dette tidspunkt. Som et resultat får du 346 m / s.
- Lydens hastighed ved havniveau er 340,29 m / s. Dit resultat skal være tæt på denne værdi, men ikke nødvendigvis nøjagtig det samme, især hvis du ikke er på havets overflade. Jo højere højde, jo tyndere luft, og jo langsommere formerer lyden sig.
- Lyd bevæger sig hurtigere gennem væsker og faste stoffer end gennem luft. Jo højere densitet af mediet, jo højere lydhastighed.

Metode 3 af 3: Sådan måles vindhastighed

1 Tag vindmåleren ud. Et vindmåler er en enhed til måling af vindhastighed. Den består af 3 eller 4 kopper, som er monteret på strikkepinde, der roterer omkring en midterakse. Vinden blæser ind i kopperne og vender egerne. Jo højere vindhastighed, jo hurtigere roterer kopperne rundt om aksen.
- Du kan købe et vindmåler eller lave det selv.
- For at lave dit eget vindmåler skal du tage fem 100 ml papirkopper, to sugerør, en skærpet blyant med et viskelæder på bagsiden, en hæftemaskine, en lille skarp sikkerhedsnål og en lineal. Farv siderne på den ene kop, så du kan skelne den fra de andre.
- Stik et hul i siden af en kop cirka 2,5 centimeter fra toppen. I den femte kop laves fire lige store huller cirka 2,5 centimeter under den øverste kant. Stik også et hul i bunden af denne kop.
- Tag en kop og træk halmen gennem siden af den, så den går i cirka 2,5 centimeter. Brug en hæftemaskine til at stikke halmen fast på siden af koppen. Før den resterende del af halmen gennem den femte kop med fire sidehuller, så det kommer ind i et hul og forlader det modsatte. Læg en anden kop i denne ende af halmen og fastgør den med en hæftemaskine.Disse kopper skal vende i samme retning.
- Gentag ovenstående trin med de to andre kopper og træk et sugerør gennem de resterende to huller i den midterste (femte) kop. Disse kopper skal også vende i samme retning.
- Træk forsigtigt stiften gennem sugerørene, hvor de skærer hinanden i den midterste kop.
- Skub din blyant gennem hullet i bunden af den femte kop og sæt en nål i viskelædet. Sørg for, at vindmåleren roterer frit. Hvis sugerørene med kopperne på spinder frit, er vindmåleren klar til brug. Hvis ikke, skal du justere blyantens position, så viskelæderet ikke rammer sugerørene.
2 Beregn omkreds vindmåleren. Denne længde er lig med afstanden, som en af kopperne bevæger sig ved en fuld drejning af vindmåleren. For at beregne omkredsen af en cirkel skal du måle dens diameter.
- Mål afstanden fra vindmålerens midterakse til midten af en af kopperne. Dette er vindmålerens radius. Gang radius med to, og du får den ønskede diameter.
- Omkredsen af en cirkel er lig med dens diameter (eller to gange dens radius) gange pi.
- For eksempel, hvis afstanden mellem koppens centrum og anemometerets midterakse er 30 centimeter, bevæger koppen sig 2 x 30 x 3,14 i en fuld omdrejning (her afrundes pi til to decimaler) eller 188,4 centimeter.
3 Placer vindmåleren, hvor vinden blæser. Vinden skal være stærk nok til at rotere vindmålerens akse, men ikke tømme eller vælte den. Det kan være umagen værd at fastgøre vindmåleren til jorden eller en stiv stang, så blyanten er lodret.
4 Tæl antallet af omdrejninger på vindmåleren over et bestemt tidsrum. Stå ved siden af vindmåleren og tæl hvor mange omdrejninger den malede kop vil lave. Tidsintervallet kan være 5, 10, 15, 20, 30 sekunder eller endda et helt minut. For mere nøjagtighed, brug en timer.
- Hvis du ikke har en timer, skal du bede en ven om at tage tiden, mens du tæller antallet af omdrejninger.
- Hvis du bruger et kommercielt tilgængeligt vindmåler, skal du markere en kop på en eller anden måde for at få det korrekte omdrejningstal pr. Minut.
5 Gang antallet af omdrejninger med den afstand, koppen bevæger sig i en omdrejning, det vil sige med vindmålerens omkreds. Således finder du den afstand, som glasset bevæger sig i det tidsinterval, du har valgt.
- For eksempel, hvis anemometerets radius er 30 centimeter, bevæger koppen sig en afstand på 188,4 centimeter i en omdrejning. Hvis du har talt 50 omdrejninger i det valgte tidsinterval, så er den samlede afstand 50 x 188,4 = 9420 centimeter.
6 Opdel den samlede afstand med den forløbne tid. Hastighed defineres som afstanden divideret med den tid, det tager at rejse denne afstand. Så hvis du deler den fundne samlede afstand med det valgte tidsinterval, skal du bestemme den aktuelle vindhastighed.
- For eksempel, hvis du tæller antallet af omdrejninger på 10 sekunder, skal du dividere den samlede afstand med 10 sekunder. Hastighed = (9420 cm / 10 s) = 942 cm / s.
- Multiplicerer du 942 cm / s med 3600, får du 3391200 cm / t, og dividerer du med 100.000 (antallet centimeter i en kilometer), får du 33,9 km / t.

Tips

I fysik er hastighed en vektormængde, det vil sige, at den ikke kun indstilles af en numerisk værdi, men også af den retning, som objektet bevæger sig i. Vindmåleren roterer i en cirkel, så den viser kun vindhastigheden og giver ikke oplysninger om dens retning. Vindens retning og omtrentlige hastighed kan bedømmes af vindsokken, der er oppustet med luft og stiger i den retning vinden blæser.