Πώς να μετρήσετε την ταχύτητα

Βίντεο: Πως να μετρήσετε την ταχύτητα του καρουλιού σε 5 δευτερόλεπτα

Περιεχόμενο

Βήματα
Μέθοδος 1 από 3: Πώς να μετρήσετε την ταχύτητα ενός δρομέα
Μέθοδος 2 από 3: Πώς να μετρήσετε την ταχύτητα του ήχου
Μέθοδος 3 από 3: Πώς να μετρήσετε την ταχύτητα του ανέμου
Συμβουλές
Τι χρειάζεσαι

Η ταχύτητα δείχνει πόσο γρήγορα κινείται το αντικείμενο. Η ταχύτητα ενός αντικειμένου είναι η απόσταση που διανύθηκε σε έναν συγκεκριμένο χρόνο. Συνήθως, η ταχύτητα μετριέται σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο (m / s), χιλιόμετρα την ώρα (km / h) ή εκατοστά ανά δευτερόλεπτο (cm / s). Για να μετρήσετε την ταχύτητα, πρέπει να καθορίσετε την απόσταση που διανύει το αντικείμενο και τον χρόνο που χρειάστηκε και, στη συνέχεια, να διαιρέσετε την απόσταση με τον χρόνο.

Βήματα

Μέθοδος 1 από 3: Πώς να μετρήσετε την ταχύτητα ενός δρομέα

1 Βρείτε την απόσταση που πρέπει να διανύσει ο δρομέας. Αυτή η απόσταση μπορεί να προσδιοριστεί από ένα γνωστό μήκος διαδρομής (π.χ. 100 μέτρα) ή απευθείας μετρήσεις.
- Χρησιμοποιήστε μια μεζούρα ή προσωπικό για να προσδιορίσετε την άγνωστη απόσταση.
- Σημειώστε την αρχή και το τέλος με κορδέλες ή κώνους σήματος.
2 Προετοιμαστείτε για ένα πείραμα. Για να προσδιοριστεί η ταχύτητα ενός δρομέα, είναι απαραίτητο να μετρηθεί ο χρόνος που χρειάζεται για να καλύψει την απόσταση -στόχο. Ζητήστε από τον δρομέα να περιμένει μέχρι να πείτε, "Μάρτιος!" - αυτό θα σας επιτρέψει να καταγράψετε με ακρίβεια το χρόνο χρησιμοποιώντας ένα χρονόμετρο. Ρυθμίστε το χρονόμετρο στο μηδέν και ζητήστε από τον δρομέα να πάρει την αρχική θέση.
- Ο χρόνος μπορεί επίσης να μετρηθεί με ένα συμβατικό ρολόι, αν και το αποτέλεσμα της μέτρησης θα είναι λιγότερο ακριβές.
3 Δώστε στον δρομέα το σήμα εκκίνησης και ξεκινήστε το χρονόμετρο ταυτόχρονα. Προσπαθήστε να συγχρονίσετε αυτές τις ενέργειες όσο το δυνατόν ακριβέστερα. Φωνάξτε "Μάρτης!" - και ενεργοποιήστε αμέσως το χρονόμετρο. Εάν δεν μπορείτε να το κάνετε ταυτόχρονα, δώστε στον δρομέα ένα σήμα κλεισίματος και προσπαθήστε ξανά.
4 Σταματήστε το χρονόμετρο μόλις ο δρομέας περάσει τη γραμμή τερματισμού. Παρακολουθήστε τον δρομέα προσεκτικά για να μην χάσετε τη στιγμή που θα περάσει τη γραμμή τερματισμού. Προσπαθήστε να καταγράψετε αυτήν τη στιγμή όσο το δυνατόν ακριβέστερα και σταματήστε αμέσως το χρονόμετρο.
5 Διαιρέστε την απόσταση που διανύει ο δρομέας με τον αριθμό των δευτερολέπτων που διανύσατε. Το αποτέλεσμα είναι η ταχύτητα του δρομέα. Ο τύπος για τον προσδιορισμό της ταχύτητας είναι ο εξής: απόσταση που διανύθηκε / χρόνος που χρειάστηκε. Ας υποθέσουμε ότι ένας δρομέας έτρεξε 100 μέτρα σε 10 δευτερόλεπτα. Τότε η ταχύτητά του είναι 10 m / s (100 διαιρούμενο με 10).
- Για να εκφράσετε την ταχύτητα του δρομέα σε χιλιόμετρα την ώρα, πολλαπλασιάστε τα 10 m / s με 3600 (ο αριθμός των δευτερολέπτων σε μία ώρα). Το αποτέλεσμα είναι 36.000 μέτρα ανά ώρα, ή 36 χιλιόμετρα την ώρα (1 χιλιόμετρο ισούται με 1.000 μέτρα).

Μέθοδος 2 από 3: Πώς να μετρήσετε την ταχύτητα του ήχου

1 Βρείτε έναν τοίχο που αντανακλά καλά τον ήχο. Ένας μεγάλος τοίχος από τούβλα ή σκυρόδεμα λειτουργεί καλά για αυτό το πείραμα. Για να δοκιμάσετε πώς ο τοίχος αντανακλά τον ήχο, χτυπήστε τα χέρια σας ή φωνάξτε δυνατά και ακούστε τον ήχο. Αν ακούσετε μια ξεχωριστή ηχώ, ο τοίχος είναι καλός για το σκοπό σας.
2 Μετρήστε τουλάχιστον 50 μέτρα από τον τοίχο. Αυτή η απόσταση είναι απαραίτητη για να έχετε αρκετό χρόνο για επαρκώς ακριβείς μετρήσεις. Δεδομένου ότι ο ήχος διανύει πρώτα την απόσταση από εσάς στον τοίχο και μετά επιστρέφει πίσω σε εσάς, η απόσταση είναι στην πραγματικότητα 100 μέτρα.
- Προσδιορίστε την απόσταση με μια ταινία μέτρησης. Προσπαθήστε να το κάνετε όσο το δυνατόν ακριβέστερο.
3 Χτυπήστε τις παλάμες σας μαζί με τον ήχο του ηχώ από τον τοίχο. Σταθείτε στη μετρημένη απόσταση από τον τοίχο και αρχίστε να χτυπάτε αργά τις παλάμες σας. Όταν το κάνετε αυτό, θα ακούσετε έναν απόηχο. Επιταχύνετε ή επιβραδύνετε και ρυθμίστε τον ρυθμό έτσι ώστε κάθε επόμενο χειροκρότημα να ταιριάζει με την ηχώ του προηγούμενου χειροκρότημα.
- Όταν επιτύχετε τον πλήρη συγχρονισμό, θα ακούσετε μόνο τα χτυπήματά σας και δεν θα ακούτε πλέον τον ήχο του ηχώ.
4 Χτυπήστε παλάμες 11 φορές και καταγράψτε αυτήν τη φορά με χρονόμετρο. Ζητήστε από τον φίλο σας να ξεκινήσει το χρονόμετρο στο πρώτο χτύπημα και να σταματήσει ταυτόχρονα με το τελευταίο. Εάν χτυπήσετε 11 φορές, τότε ο ήχος έχει χρόνο να φτάσει στον τοίχο 10 φορές, να αναπηδήσει από αυτόν και να επιστρέψει πίσω με τη μορφή ηχώ. Έτσι, ο ήχος θα διανύσει απόσταση 100 μέτρων 10 φορές.
- Επιπλέον, 11 χτυπήματα θα δώσουν στον φίλο σας αρκετό χρόνο για να ξεκινήσει και να σταματήσει με ακρίβεια το χρονόμετρο.
- Για να έχετε πιο ακριβή αποτελέσματα, κάντε το αρκετές φορές και βρείτε το μέσο όρο. Για να βρείτε τον μέσο όρο, προσθέστε όλα τα χρονικά διαστήματα που λαμβάνονται και διαιρέστε με τον αριθμό των μετρήσεων.
5 Πολλαπλασιάστε την απόσταση με 10. Αφού χτυπήσατε τα χέρια σας 11 φορές, ο ήχος ταξίδεψε 10 φορές. Πολλαπλασιάστε 100 μέτρα με 10 για να πάρετε 1000 μέτρα.
6 Χωρίστε την απόσταση που διανύσατε με τον ήχο από τη στιγμή που χρειάστηκε να χτυπήσετε 11 χέρια. Ως αποτέλεσμα, θα έχετε την ταχύτητα του ήχου με την οποία ταξιδεύει από τις παλάμες σας στον τοίχο και, στη συνέχεια, πίσω στα αυτιά σας.
- Ας πούμε ότι 11 χτυπήματα χρειάστηκαν 2,89 δευτερόλεπτα. Για να βρείτε την ταχύτητα του ήχου, πρέπει να πάρετε την απόσταση, δηλαδή 1000 μέτρα, και να τη διαιρέσετε με αυτόν τον χρόνο. Ως αποτέλεσμα, παίρνετε 346 m / s.
- Η ταχύτητα του ήχου στο επίπεδο της θάλασσας είναι 340,29 m / s. Το αποτέλεσμα θα πρέπει να είναι κοντά σε αυτήν την τιμή, αλλά όχι απαραίτητα το ίδιο, ειδικά αν δεν βρίσκεστε στο επίπεδο της θάλασσας. Όσο μεγαλύτερο είναι το υψόμετρο, τόσο πιο λεπτός είναι ο αέρας και τόσο πιο αργά διαδίδεται ο ήχος.
- Ο ήχος ταξιδεύει γρηγορότερα μέσω υγρών και στερεών παρά μέσω αέρα. Όσο μεγαλύτερη είναι η πυκνότητα του μέσου, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα του ήχου.

Μέθοδος 3 από 3: Πώς να μετρήσετε την ταχύτητα του ανέμου

1 Βγάλτε το ανεμόμετρο. Το ανεμόμετρο είναι μια συσκευή μέτρησης της ταχύτητας του ανέμου. Αποτελείται από 3 ή 4 φλιτζάνια, τα οποία είναι τοποθετημένα σε βελόνες πλεξίματος που περιστρέφονται γύρω από έναν κεντρικό άξονα. Ο άνεμος φυσάει στα κύπελλα και γυρίζει τις ακτίνες. Όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα του ανέμου, τόσο πιο γρήγορα τα κύπελλα περιστρέφονται γύρω από τον άξονα.
- Μπορείτε να αγοράσετε ένα ανεμόμετρο ή να το φτιάξετε μόνοι σας.
- Για να φτιάξετε το δικό σας ανεμόμετρο, πάρτε πέντε χάρτινα ποτήρια των 100 ml, δύο καλαμάκια, ένα ακονισμένο μολύβι με μια γόμα στο πίσω μέρος, ένα συρραπτικό, μια μικρή αιχμηρή καρφίτσα ασφαλείας και έναν χάρακα. Χρωματίστε τις πλευρές ενός φλιτζανιού για να το ξεχωρίσετε από τα άλλα.
- Τρυπήστε μια τρύπα στο πλάι ενός φλιτζανιού περίπου 2,5 εκατοστά από την κορυφή. Στο πέμπτο κύπελλο, κάντε τέσσερις ομοιόμορφα τρύπες περίπου 2,5 εκατοστά κάτω από το επάνω άκρο. Επίσης, κάντε μια τρύπα στο κάτω μέρος αυτού του φλιτζανιού.
- Πάρτε ένα φλιτζάνι και περάστε το καλαμάκι στο πλάι του έτσι ώστε να μπει σε περίπου 2,5 εκατοστά. Χρησιμοποιήστε συρραπτικό για να καρφώσετε το καλαμάκι στο πλάι του φλιτζανιού. Περάστε το υπόλοιπο μέρος του καλαμάκι μέσα από το πέμπτο κύπελλο με τέσσερις πλευρικές οπές έτσι ώστε να μπει σε μια τρύπα και να βγει από την αντίθετη. Τοποθετήστε ένα δεύτερο φλιτζάνι σε αυτό το άκρο του καλαμάκι και στερεώστε το με ένα συρραπτικό.Αυτά τα φλιτζάνια πρέπει να είναι στραμμένα προς την ίδια κατεύθυνση.
- Επαναλάβετε το παραπάνω βήμα με τα άλλα δύο φλιτζάνια και περάστε ένα καλαμάκι στις υπόλοιπες δύο τρύπες στο μεσαίο (πέμπτο) φλιτζάνι. Αυτά τα κύπελλα πρέπει επίσης να είναι στραμμένα προς την ίδια κατεύθυνση.
- Περάστε προσεκτικά τον πείρο μέσα από τα καλαμάκια όπου τέμνονται στο μεσαίο κύπελλο.
- Σύρετε το μολύβι σας μέσα από την τρύπα στο κάτω μέρος του πέμπτου φλιτζανιού και τοποθετήστε μια καρφίτσα στη γόμα. Βεβαιωθείτε ότι το ανεμόμετρο περιστρέφεται ελεύθερα. Εάν τα καλαμάκια με τα φλιτζάνια περιστρέφονται ελεύθερα, το ανεμόμετρο είναι έτοιμο για χρήση. Εάν όχι, ρυθμίστε τη θέση του μολυβιού έτσι ώστε η γόμα να μην χτυπά τα καλαμάκια.
2 Υπολογίζω περιφέρεια ανεμόμετρο. Αυτό το μήκος είναι ίσο με την απόσταση που διανύει ένα από τα κύπελλα σε πλήρη στροφή του ανεμόμετρου. Για να υπολογίσετε την περιφέρεια ενός κύκλου, πρέπει να μετρήσετε τη διάμετρό του.
- Μετρήστε την απόσταση από τον κεντρικό άξονα του ανεμόμετρου έως το κέντρο ενός από τα κύπελλα. Αυτή είναι η ακτίνα του ανεμόμετρου. Πολλαπλασιάστε την ακτίνα επί δύο και παίρνετε την επιθυμητή διάμετρο.
- Η περιφέρεια ενός κύκλου είναι ίση με τη διάμετρό του (ή τη διπλάσια ακτίνα του) επί το π.
- Για παράδειγμα, εάν η απόσταση μεταξύ του κέντρου του κυπέλλου και του κεντρικού άξονα του ανεμόμετρου είναι 30 εκατοστά, το κύπελλο ταξιδεύει 2 x 30 x 3.14 σε μία πλήρη περιστροφή (εδώ το pi στρογγυλοποιείται σε δύο δεκαδικά ψηφία), ή 188,4 εκατοστά.
3 Τοποθετήστε το ανεμόμετρο εκεί που φυσάει ο άνεμος. Ο άνεμος πρέπει να είναι αρκετά δυνατός ώστε να περιστρέφει τον άξονα του ανεμόμετρου, αλλά να μην τον ξεφουσκώνει ή να τον ανατρέπει. Mayσως αξίζει να συνδέσετε το ανεμόμετρο στο έδαφος ή μια άκαμπτη ράβδο έτσι ώστε το μολύβι να είναι κάθετο.
4 Μετρήστε τον αριθμό των στροφών του ανεμόμετρου για μια ορισμένη χρονική περίοδο. Σταθείτε δίπλα στο ανεμόμετρο και μετρήστε πόσες στροφές θα κάνει το βαμμένο κύπελλο. Το χρονικό διάστημα μπορεί να είναι 5, 10, 15, 20, 30 δευτερόλεπτα ή ακόμα και ένα ολόκληρο λεπτό. Για μεγαλύτερη ακρίβεια, χρησιμοποιήστε ένα χρονόμετρο.
- Εάν δεν έχετε χρονόμετρο, ζητήστε από έναν φίλο να χρονομετρήσει την ώρα ενώ μετράτε τον αριθμό των στροφών.
- Εάν χρησιμοποιείτε ένα ανεμόμετρο που διατίθεται στο εμπόριο, σημειώστε με κάποιο τρόπο ένα φλιτζάνι για να έχετε τον σωστό αριθμό στροφών.
5 Πολλαπλασιάστε τον αριθμό των περιστροφών με την απόσταση που διανύει το κύπελλο σε μία περιστροφή, δηλαδή με την περιφέρεια του ανεμόμετρου. Έτσι, θα βρείτε την απόσταση που διανύει το γυαλί στο χρονικό διάστημα που επιλέξατε.
- Για παράδειγμα, εάν η ακτίνα του ανεμόμετρου είναι 30 εκατοστά, το κύπελλο διανύει απόσταση 188,4 εκατοστών σε μία περιστροφή. Εάν έχετε μετρήσει 50 στροφές στο επιλεγμένο χρονικό διάστημα, τότε η συνολική απόσταση είναι 50 x 188,4 = 9420 εκατοστά.
6 Διαιρέστε τη συνολική απόσταση με τον χρόνο που έχει παρέλθει. Η ταχύτητα ορίζεται ως η απόσταση διαιρούμενη με το χρόνο που απαιτείται για να διανυθεί αυτή η απόσταση. Έτσι, εάν διαιρέσετε τη συνολική απόσταση που βρέθηκε με το επιλεγμένο χρονικό διάστημα, τότε καθορίστε την τρέχουσα ταχύτητα ανέμου.
- Για παράδειγμα, αν μετρήσατε τον αριθμό των περιστροφών σε 10 δευτερόλεπτα, θα πρέπει να διαιρέσετε τη συνολική απόσταση με 10 δευτερόλεπτα. Ταχύτητα = (9420 cm / 10 s) = 942 cm / s
- Εάν πολλαπλασιάσετε 942 cm / s επί 3600, παίρνετε 3391200 cm / h και αν διαιρέσετε με 100.000 (ο αριθμός των εκατοστών σε ένα χιλιόμετρο), παίρνετε 33.9 km / h.

Συμβουλές

Στη φυσική, η ταχύτητα είναι ένα διανυσματικό μέγεθος, δηλαδή ορίζεται όχι μόνο από μια αριθμητική τιμή, αλλά και από την κατεύθυνση στην οποία κινείται το αντικείμενο. Το ανεμόμετρο περιστρέφεται σε κύκλο, οπότε δείχνει μόνο την ταχύτητα του ανέμου και δεν παρέχει πληροφορίες σχετικά με την κατεύθυνσή του. Η κατεύθυνση και η κατά προσέγγιση ταχύτητα του ανέμου μπορούν να κριθούν από το ανεμοφράκτη, το οποίο φουσκώνει με αέρα και ανεβαίνει προς την κατεύθυνση που φυσάει ο άνεμος.