Зміст
- етапи
- Спосіб 1 Виміряйте швидкість бігуна
- Спосіб 2 Виміряйте швидкість звуку
- Спосіб 3 Виміряйте швидкість вітру
Швидкість - це міра швидкості або повільності предмета (у фізичному розумінні цього терміна) в русі. Швидкість об'єкта - це пройдена відстань за одиницю часу. Одиниці швидкості включають метри в секунду (м / с), кілометри на годину (км / год) та вузли (навігація). Для вимірювання швидкості необхідно знати або виміряти пройдену відстань за певний проміжок часу. Отримавши ці два дані, просто розділіть відстань на час і ви отримаєте швидкість.
етапи
Спосіб 1 Виміряйте швидкість бігуна
-
Визначте відстань, яку повинен пройти бігун. Якщо ви можете отримати доступ до легкої атлетичної доріжки, виберіть смугу довжиною 100 м або посадіть два ставки на відстані 100 м один від одного в рівне поле.- Якщо ви знаходитесь у полі чи на доріжці, візьміть діаметр, щоб виміряти ваші сто метрів.
- Позначте стартові та фінішні лінії рядком, розміщеним на землі або двома конусами на місці.
-
Будьте готові. Вершник вибере і щоб знати його швидкість під час гонки, вам потрібно знати, скільки часу він буде прокладений для проходження запланованої дистанції. Щоб міра часу була справедливою, бігун перейде на ваш сигнал (наприклад, "Ідіть!"). Перш ніж запустити таймер, переконайтеся, що він знаходиться на нулі. Вершник просто повинен поставити себе на стартову лінію.- Ви також можете використовувати годинник, але ваш вимірювання часу буде менш точним.
-
Увімкніть секундомір. Спустіть його в момент, коли бігун перейде стартову лінію. Ви подасте мотоциклісту сигнал, погоджений між вами. Якщо вершник зробив помилковий старт, ви повинні робити так, як у змаганні: ви встановлюєте годинник на нуль, і ви даєте старт. -
Зупиніть секундомір. Зупиніть це, коли бігун перетне фінішну лінію. Слідкуйте за гонкою уважно і особливо, коли вершник перетинає фінішну лінію. Секундомір повинен бути зупинений на той час. -
Розподіліть пройдену бігуном відстань на відведений час. Цей поділ дозволяє отримати швидкість бігуна. Формула швидкості, пам’ятайте, наступна: пройдена відстань / час, який потрібно пройти , Візьмемо для прикладу сто метрів: якщо вершник поставить 10 секунд, він буде бігати зі швидкістю: 100 м, поділеною на 10 (100 м / 10 с), або 10 м / с.- Помножте 10 м / с на 3600 (кількість секунд за годину). Бігун проїхав би 36 000 метрів за одну годину. Знаючи, що на кілометр знаходиться 1000 метрів, швидкість його становила 36 км / год (36 000/1000).
- Якби цей вершник за 25 секунд покрив 200 м, він проїхав би 28 800 м (200/25 х 3600) за одну годину: тому його швидкість становила 28,8 км / год.
Спосіб 2 Виміряйте швидкість звуку
-
Знайдіть стіну, яка добре виглядає. Знайдіть міцну стіну, як цегляну або бетонну стіну. Перевірте якість повернення стіни (відлуння), плескаючи або кричавши. Якщо лечо чути, то це стіна, яка вам потрібна для вашого досвіду. -
Поставте себе за п’ятдесят метрів від стіни. Ця відстань дає змогу добре синхронізуватися з відлунням, мати достатньо часу для точних вимірювань (адже будь-яка різниця сильно спотворить результат). Нарешті, ця відстань у п’ятдесят метрів дуже зручна для розрахунків, адже із поверненням звуку у вас сто метрів.- Відміряйте відстань за допомогою діаметра. Намагайтеся бути максимально точними у своїх вимірах.
-
Удари руками. Робіть це в ритмі з лечо. Переконайтесь, що ви знаходитесь на правильній відстані і повільно б'єте руками. Ви повинні мати можливість почути лечо, коли ви знову вдаритесь руками. Розширюйте або зменшуйте свій ритм плескання руками, щоб бути синхронним з відлунням попереднього ритму.- Коли ви будете ідеально синхронні, ви почуєте лише звук вашого плескання, звук відлуння буде охоплений.
-
Удари в руки одинадцять разів. Хронометр вимірює час. Він запустить свого хронометражу під час першого удару і зупиниться на останньому. З одинадцятьма плескаючими руками у вас є десять часових інтервалів. Вдалині звук пройшов десять разів по сто метрів, довжиною туди-сюди до стіни.- Удар одинадцять разів по руках дозволяє хронометру почати вчасно і не дивуватися наприкінці, вимірювання досить точне.
- Для більш точного вимірювання зробіть кілька разів такого типу, а потім зробіть середнє значення. Для цього складіть усі отримані часи, а потім розділіть на кількість разів.
-
Помножте відстань на десять. Коли ви одинадцять разів ударили по руках, звук пройшов десять разів відстань вперед-назад від вас до стіни, десять разів по сто метрів, що дає тисячу метрів. -
Зробіть поділ. Розподіліть пройдену відстань на час, пройдений для досягнення тієї самої відстані. У вас буде середня швидкість звуку на його шляху від ваших рук до стіни та назад.- Отже, скажімо, що за одинадцять хлопок ви вимірювали 2,89 секунди. Швидкість звуку обчислюється, беручи відстань, або 1000 метрів, поділену на тривалість, або 2,89 секунди, що дає швидкість звуку 346 м / с.
- Швидкість звуку на рівні моря - 340,29 м / с. Маючи досвід, який ви зробили, ви виявляєте не справжню швидкість, а близьку швидкість. Це буде ще правдивіше, якщо ви не знаходитесь на рівні моря, якщо ви знаходитесь на висоті, повітря менш густий і звук поширюється менш швидко.
- Звук рухається швидше в рідині або твердій речовині, ніж у повітрі, оскільки він дивно менше гальмується в середовищах більшої щільності.
Спосіб 3 Виміряйте швидкість вітру
-
Майте анемометр. Анемометр - це пристрій, спеціально розроблений для вимірювання швидкості вітру. Він складається з центральної обертової осі, на якій закріплені три-чотири чашки, встановлені в кінці невеликої осі. Вітер занурюється в порожнисті чашки, внаслідок чого поворот обертається. Чим сильніший вітер, тим швидше обертаються чашки, тим швидше обертається центральний розслаблений.- Ви можете придбати свій анемометр, але також можете виготовити його самостійно.
- Для виготовлення анемометра потрібно п'ять склянок жорсткого матеріалу діаметром 8 - 10 см, дві соломки, гострий олівець гумкою, степлер, шпилька і лінійка. Розфарбуйте одну з чашок, щоб можна було помітити її під час експерименту.
- Зробіть отвір збоку чотирьох з п’яти чашок приблизно на 3 см від краю. У п'ятій мисці зробіть чотири рівномірно розташованих отвори, всі 3 см від краю. Також зробіть отвір у верхній частині цієї чашки.
- Введіть соломинку в отвір посуду довжиною від 2 до 3 див. Зафіксуйте його в цьому положенні скобою. Візьміть інший кінець соломинки і перетніть чашку через чотири отвори. Як тільки солома на місці, прикріпіть другу чашку до другого кінця так само, як і першу. Ви переконаєтесь, що дві окремі чашки орієнтовані в одному напрямку.
- Повторіть те ж саме з другою соломкою та двома іншими чашками, використовуючи інші два отвори в п’ятому посуді. Перевірте, чи чотири чашки орієнтовані в одному напрямку.
- За допомогою шпильки акуратно проткніть дві соломки, які перетинаються всередині п’ятої тарілки.
- Вставте олівець у центральний отвір п’ятої тарілки. Ластик увійде спочатку, тому що шпилька буде засунута всередину. Переконайтеся, що ваш анемометр вільно крутиться. Якщо це так, то можна починати експеримент. Якщо вона заклинила, вийміть трохи шпильки або олівця і подивіться, чи чашки вільно обертаються.
-
Обчисліть окружність метра. Чашка, яка виконує повний поворот, описує коло і проходить відстань, рівну окружності цього кола. Для обчислення останнього потрібен діаметр кола.- Виміряйте довжину метра в центрі однієї з чашок. Це називається радіусом лічильника. Подвоївши цю відстань, ви отримаєте діаметр.
- Окружність кола дорівнює добутку діаметра на постійну π (pi) або добутку вдвічі більше радіусу на π.
- Таким чином, якщо довжина між центром однієї із чашок на центральній осі вимірювача становить 30 см, чашка, яка робить повний оборот, проходить відстань: 2 х 30 х 3,14 (округлення π до двох знаків після коми), або 188,4 див.
-
Розмістіть лічильник правильно. Розмістіть його в місці, де вітер чутливий, але уникайте його класти в місце, де він занадто сильний, інакше ви не зможете знайти кількість обертів. Добре зафіксуйте його, щоб він не летів і тримайте його вертикально. -
Порахуйте кількість витків. Порахуйте це на визначений термін. Сядьте перед автоматом і рахуйте поворот щоразу, коли кольоровий стаканчик буде перед вами. Останній може зайняти змінний час для завершення кола: 5, 10, 15, 20, 30 секунд, навіть хвилина, все залежить від сили вітру моменту. Встановіть таймер на заданий час, який дозволить спокійно рахувати витки.- Якщо у вас немає таймера, попросіть друга, коли ви підраховуєте витки.
- Якщо ви купуєте анемометр, зробіть позначку на одній з чашок, щоб ви могли легко підрахувати кількість витків.
-
Помножте кількість витків на окружність. За час, який ви встановили, ви порахували кількість витків. Якщо ви помножите це число на окружність кола, описаного опорною чашкою, ви отримаєте відстань, пройдену позначеною чашкою.- Таким чином, якщо ваш анемометр має радіус 30 см, одна з чашок працює по черзі 188,4 див. Якщо під час спостереження він зробить 50 оборотів, то пройдена відстань буде: 50 x 188,4 = 9,420 см.
-
Розділіть загальну відстань на пройдений час. Кажуть вище: швидкість - це пройдена відстань за одиницю часу. Заздалегідь візьміть загальну відстань, пройдену позначеною чашкою, а потім розділіть її на вибраний час обертання: у вас швидкість вітру.- Отже, якщо ви спостерігали за чашкою 10 секунд, вам потрібно розділити відстань, пройдену на 10. Щоб взяти приклад знову, у нас буде: 9 420 см / 10 с = 942 см / с.
- Помножте 942 см / с на 3600 (це кількість секунд за годину) і ви отримаєте 3 391 200 см / год. Розділіться на 100 000 (кількість сантиметрів в кілометрі) і ви отримаєте 33,9 км / год: це помірний вітер!
- Якби період спостереження становив 15 секунд за однакову кількість оборотів, чашка завжди рухала б 9 420 см, або 2 260 800 см (9 420/15 x 3600) за одну годину, швидкість 22,6 км / год.