Kā izmērīt ātrumu

Saturs

• posmi
• 1. metode Izmēra skrējēja ātrumu
• 2. metode Izmēra skaņas ātrumu
• 3. metode Izmēra vēja ātrumu

Šajā rakstā: Skrējēja ātruma mērīšanaSkaņas ātruma mērīšanaMēdzināt vēja ātrumu8 Atsauces

Ātrums ir kustībā esoša objekta (termina fiziskā nozīmē) ātruma vai lēnuma mērs. Objekta ātrums ir nobrauktais attālums uz laika vienību. Ātruma vienībās ietilpst metri sekundē (m / s), kilometri stundā (km / h) un mezgli (navigācija). Lai izmērītu ātrumu, ir jāzina vai jāmēra noteiktā laika posmā nobrauktais attālums. Pēc šo divu datu iegūšanas vienkārši sadaliet attālumu pēc laika un jūs iegūsit ātrumu.

posmi

1. metode Izmēra skrējēja ātrumu

1. 
   

   
   Nosakiet attālumu, ar kuru skrējējam jānoiet. Ja varat piekļūt vieglatlētikas trasei, izvēlieties joslu, kas ir 100 m, vai līdzīgā laukā iestādiet divus posmus 100 m attālumā viens no otra.
   • Ja atrodaties uz lauka vai uz ceļa, ņemiet dekametru, lai izmērītu savus simts metrus.
   • Starta un finiša līnijas norādiet ar auklu, kas novietota uz zemes, vai divus konusus uz vietas.

2. 
   

   
   Gatavojieties. Braucējs izvēlēsies un, lai zinātu savu ātrumu sacīkšu laikā, jums jāzina, cik ilgu laiku viņš veiks, lai nobrauktu plānoto distanci. Lai laika rādītājs būtu taisnīgs, skrējējs dosies uz jūsu signālu (piemēram, “Iet!”). Pirms startējat taimeri, pārliecinieties, vai tas ir uz nulles. Braucējam vienkārši jāpieliek sevi uz starta līnijas.
   • Varat arī izmantot pulksteni, taču laika mērīšana nebūs tik precīza.

3. 
   

   
   
   
   Iedarbiniet hronometru. Iedarbiniet to brīdī, kad skrējējs šķērso starta līniju. Braucējam būsit devis signālu, par kuru esat vienojies savā starpā. Ja braucējs veica kļūdainu startu, jums jādara tāpat kā sacensībās: jūs iestatāt pulksteni uz nulli un dodat startu.

4. 
   

   
   Pārtrauciet hronometru. Pārtrauciet to, kad skrējējs šķērso finiša līniju. Rūpīgi sekojiet sacīkstēm un īpaši tad, kad braucējs šķērso finiša līniju. Hronometrs tajā laikā ir jāpārtrauc.

5. 
   

   
   Sadaliet skrējēja nobraukto attālumu ar laiku. Šis dalījums ļauj iegūt skrējēja ātrumu. Ātruma formula, atcerieties to, ir šāda: nobrauktais attālums / nobrauktais laiks . Piemēram, simts metru: ja braucējs pieliek 10 sekundes, viņš būs skrējis ar ātrumu: 100 m, dalīts ar 10 (100 m / 10 s), vai 10 m / s.
   • Reiziniet 10 m / s ar 3600 (sekunžu skaits stundā). Skrējējs vienas stundas laikā būtu nobraucis 36 000 metru. Zinot, ka kilometrā ir 1000 metru, viņa ātrums bija 36 km / h (36 000/1000).
   • Ja šis braucējs būtu nobraucis 200 m 25 sekundēs, viņš stundas laikā būtu nobraucis 28 800 m (200/25 x 3 600): viņa ātrums tāpēc bija 28,8 km / h.

2. metode Izmēra skaņas ātrumu

1. 
   

   
   
   
   Atrodiet labu sienu. Atrodiet cietu sienu, piemēram, ķieģeļu vai betona sienu. Pārbaudiet sienas atgriešanās kvalitāti (atbalss), iesitot vai kliedzot. Ja lecho ir dzirdams, tad šī ir siena, kas jums nepieciešama jūsu pieredzei.

2. 
   

   
   Novietojiet sevi piecdesmit metru attālumā no sienas. Šis attālums ļauj labi sinhronizēt ar atbalsi, lai būtu pietiekami daudz laika precīzu mērījumu veikšanai (jo jebkura atšķirība rezultātu ievērojami kropļos). Visbeidzot, šis piecdesmit metru attālums ir ļoti ērts aprēķiniem, jo ​​ar skaņas atgriešanos jums ir simts metru.
   • Izmēriet attālumu ar dekametru. Mēģiniet būt pēc iespējas precīzāks mērījumos.

3. 
   

   
   Rezultāts ar rokām. Dariet to ritmā ar lecho. Pārliecinieties, ka esat pareizajā attālumā un lēnām sitiet ar rokām. Jums ir jāspēj dzirdēt lecho, kad jūs atkal sasitat rokas. Paplašiniet vai samaziniet roku plaukstas ritmu, lai tas būtu sinhrons ar iepriekšējā sitiena atbalsi.
   • Kad esat perfekti sinhronizēts, jūs dzirdēsit tikai kliegšanas skaņu, atbalss skaņa tiks aptverta.

4. 
   

   
   Iesit vienpadsmit reizes savās rokās. Laika mērītājs mērīs laiku. Viņš izsauks savu laika sargu pirmajā sitienā un apstāsies pie pēdējā. Ar vienpadsmit aplaudējošām rokām jums ir desmit laika intervāli. Attālumā skaņa ir pārvietojusies desmit reizes simts metru garumā uz priekšu un atpakaļ līdz sienai.
   • Vienpadsmit reižu palaišana rokās ļauj laika rādītājam sākt laicīgi un beigās nepārsteigties, mērījums ir diezgan precīzs.
   • Lai iegūtu precīzāku mērījumu, veiciet vairākas reizes šāda veida vērtības, pēc tam aprēķiniet vidējo. Lai to izdarītu, saskaitiet visus iegūtos laikus, pēc tam daliet ar reižu skaitu.

5. 
   

   
   Reiziniet attālumu ar desmit. Kad esat vienpadsmit reizes iesitis rokās, skaņa ir desmit reizes pārsniegusi attālumu no jums līdz sienai un desmit reizes simts metrus, kas dod tūkstoš metrus.

6. 
   

   
   Izdari sadalījumu. Nodalīto attālumu daliet ar laiku, kas nepieciešams tā paša attāluma veikšanai. Jums būs vidējais skaņas ātrums tā ceļā no rokām uz sienu un atpakaļ.
   • Tātad, pieņemsim, ka vienpadsmit klavierēm jūs izmērījāt 2,89 sekundes. Skaņas ātrumu aprēķina, ņemot attālumu jeb 1000 metrus, dalot ar ilgumu jeb 2,89 sekundēm, kas dod skaņas ātrumu 346 m / s.
   • Skaņas ātrums jūras līmenī ir 340,29 m / s. Izmantojot iegūto pieredzi, jūs atradīsit nevis patieso ātrumu, bet gan tuvu ātrumu. Tas būs vēl patiesāk, ja neatrodaties jūras līmenī.Ja atrodaties augstumā, gaiss ir mazāk blīvs un skaņa izplatās mazāk ātri.
   • Skaņa šķidrā vai cietā stāvoklī pārvietojas ātrāk nekā gaisā, jo tas ir pārsteidzoši mazāk bremzēts vidēja blīvuma vidē.

3. metode Izmēra vēja ātrumu

1. 
   

   
   Ir anemometrs. Anemometrs ir ierīce, kas īpaši izstrādāta vēja ātruma mērīšanai. Tas sastāv no centrālās rotējošās ass, uz kuras ir piestiprinātas trīs vai četras krūzes, kas piestiprinātas mazās ass galā. Vējš grimst dobās krūzēs, liekot slinkiem griezties. Jo spēcīgāks vējš, jo ātrāk krūzes griežas, jo ātrāk pagriežas centrālais slānis.
   • Jūs varat iegādāties savu anemometru, bet arī pats to izgatavot.
   • Lai izgatavotu anemometru, jums vajadzīgas piecas glāzes no stingra materiāla no 8 līdz 10 cm diametrā, divi salmiņi, ass zīmulis ar dzēšgumiju, skavotājs, tapa un lineāls. Nokrāsojiet vienu no tasītēm, lai eksperimenta laikā to varētu pamanīt.
   • Izveidojiet caurumu četru piecu tasīšu pusē apmēram 3 cm attālumā no malas. Piektajā bļodā izveidojiet četrus vienmērīgi izvietotus caurumus, visus 3 cm no malas. Arī izveidojiet caurumu šīs krūzes augšpusē.
   • Trauka caurumā no 2 līdz 3 cm ielieciet salmiņu. Nostipriniet to šajā pozīcijā ar skavu. Paņemiet salmu otru galu un šķērsojiet kausu caur četriem caurumiem. Kad salmiņš ir vietā, piestipriniet otru kausu pie otrā gala tāpat kā pirmo. Jūs pārbaudīsit, vai abi atsevišķi kausi ir vērsti vienā virzienā.
   • Atkārtojiet to pašu ar otro salmiņu un abām pārējām glāzītēm, izmantojot pārējos divus caurumus piektajā traukā. Šoreiz pārbaudiet, vai četras krūzes ir vērstas vienā virzienā.
   • Izmantojot tapu, viegli caurdurt abus salmiņus, kas krustojas piektā trauka iekšpusē.
   • Ievietojiet zīmuli piektā trauka centra caurumā. Dzēšgumija atradīsies vispirms, jo tapa tiks iespiesta. Pārbaudiet, vai jūsu anemometrs griežas brīvi. Ja tas tā ir, tad varat sākt eksperimentu. Ja tas iestrēdzis, noņemiet nelielu tapu vai zīmuli un pārbaudiet, vai krūzes brīvi griežas.

2. 
   

   
   Aprēķiniet riņķa līnija no skaitītāja. Kauss, kas veic pilnu pagriezienu, apraksta apli un nobrauc attālumu, kas vienāds ar šī apļa apkārtmēru. Lai aprēķinātu pēdējo, jums ir nepieciešams apļa diametrs.
   • Izmēriet skaitītāja garumu vienas krūzes centrā. To sauc par skaitītāja rādiusu. Divkāršojot šo attālumu, jums ir diametrs.
   • Apļa apkārtmērs ir vienāds ar diametra reizinājumu ar konstanti π (pi) vai ar divkāršā rādiusa uz π reizinājumu.
   • Tādējādi, ja garums starp viena krūzes centru pie skaitītāja centrālās ass ir 30 cm, tasi, kas veic pilnīgu pagriezienu, noiet attālumu: 2 x 30 x 3,14 (noapaļojot π līdz divām zīmēm aiz komata), vai 188,4 cm.

3. 
   

   
   Novietojiet skaitītāju pareizi. Novietojiet to vietā, kur vējš ir jūtīgs, bet nelieciet to vietā, kur tas ir pārāk vardarbīgs, pretējā gadījumā jūs nevarēsit noteikt pagriezienu skaitu. Labi nostipriniet, lai tas nelidotu un turētu vertikāli.

4. 
   

   
   Saskaitiet pagriezienu skaitu. Skaitiet to uz noteiktu laiku. Sēdiet mašīnas priekšā un skaitiet pagriezienu katru reizi, kad krāsainā krūzīte nonāk priekšā. Pēdējais apļa veikšanai var būt nepieciešams mainīgs laiks: 5, 10, 15, 20, 30 sekundes, pat minūte, viss ir atkarīgs no brīža vēja stipruma. Iestatiet taimeri noteiktā laikā, kas ļaus jums mierīgi skaitīt pagriezienus.
   • Ja jums nav taimera, lūdziet laiku pa laikam draugam, kamēr jūs skaitāt pagriezienus.
   • Ja jūs pērkat anemometru, uz vienas no tasēm atzīmējiet, lai jūs viegli varētu saskaitīt pagriezienu skaitu.

5. 
   

   
   Reiziniet pagriezienu skaitu ar apkārtmēru. Jūsu iestatītajā laikā jūs skaitījāt vairākus pagriezienus. Reizinot šo skaitli ar apļa apkārtmēru, kuru apraksta atsauces kauss, jūs iegūsit attālumu, kuru nobraucis marķētais kauss.
   • Tādējādi, ja jūsu anemometra rādiuss ir 30 cm, viens no kausiem iet 188,4 cm pagriezienā. Ja novērošanas laikā tas veic 50 pagriezienus, tad nobrauktais attālums būs: 50 x 188,4 = 9 420 cm.

6. 
   

   
   Sadaliet kopējo attālumu ar pagājušo laiku. Iepriekš teikts: ātrums ir nobrauktais attālums uz laika vienību. Iepriekš paņemiet kopējo nobraukto attālumu, kas nobraukts ar marķēto kausu, pēc tam sadaliet to ar izvēlēto griešanās laiku: jums ir vēja ātrums.
   • Tātad, ja jūs 10 sekundes esat vērojis kausu, jums ir jāsadala attālums, kas veikts ar 10. Lai atkal ņemtu piemēru, mums būs: 9 420 cm / 10 s = 942 cm / s.
   • Reiziniet 942 cm / s ar 3600 (kas ir sekunžu skaits stundā), un jūs iegūsit 3 391 200 cm / h. Sadaliet ar 100 000 (centimetru skaits kilometrā) un jūs saņemat 33,9 km / h: tas ir mērens vējš!
   • Ja novērošanas periods būtu bijis 15 sekundes identiskam apgriezienu skaitam, tasīte vienmēr būtu nobraukusi 9 420 cm vai 2 260 800 cm (9 420/15 x 3600) vienā stundā ar ātrumu 22,6 km / h.