Hastighed er et mål for, hvor hurtigt et objekt bevæger sig. Objektets hastighed er den samlede tilbagelagte afstand på en given tid. Enhederne for hastighed er miles i timen (miles/time eller mph), centimeter i sekundet (cm/sekund eller cm/s), meter i sekundet (m/sekund eller m/s) eller kilometer i timen (km/time eller km / t). For at måle hastighed skal du kende afstanden, et objekt har tilbagelagt, og den tid det har tilbagelagt, og derefter beregne hastigheden ved at dividere afstanden med tiden.
Trin
Metode 1 af 3: Måling af løberhastighed
Trin 1. Bestem afstanden, der skal tilbagelægges
Du kan se, om løberen er på et spor med kendt længde, f.eks. 100 m, eller ved at observere afstanden i et åbent felt.
- Brug et målebånd til at måle afstanden, hvis du er i marken.
- Markér start- og slutpunkterne med en snor eller vejmarkeringskegle.
Trin 2. Start eksperimentet
For at finde løberens hastighed skal du vide, hvor lang tid det vil tage ham at tilbagelægge den angivne afstand. Bed ham om at vente, indtil du siger "Start!" så målingen på stopuret er nøjagtig. Sørg for, at stopuret viser nul, og bed derefter løberen om at gøre sig klar ved startpositionen for den afstand, der skal måles.
Du kan også bruge et ur til at måle tid, men resultaterne er ikke særlig præcise
Trin 3. Signaliser løberen, mens du ser stopuret
Prøv at matche timingen, råb “Start!”, Og tjek stopuret på samme tid. Hvis du bemærker, at stopuret er slukket, skal du genstarte det.
Trin 4. Stop stopuret, når løberen krydser målstregen
Vær meget opmærksom på, om løberen har passeret det udpegede punkt som målstregen. Sørg for, at stopuret er slukket, lige som det krydser linjen.
Trin 5. Del afstanden, løberen tilbagelagt, efter den tid det tog
Denne division er en beregning af løberens hastighed. Hastighedsligningen er den tilbagelagte afstand/tilbagelagte tid. Med eksemplet på en afstand på 100 m (328 fod), hvis løberen tager 10 sekunder at tilbagelægge distancen, er hans hastighed 100 m (328 fod) divideret med 10 eller 10 m/s (32,8 fod pr. Sekund).
- Ved at gange 10 m/s med 3.600 (antallet af sekunder i en time) dækker løberen 36.000 meter i timen eller 36 km/t (10 kilometer er lig med 1.000 m).
- Ved at multiplicere 32,8 fod i sekundet med 3.600 dækker løberen 118.080 fod i timen eller 22,4 miles i timen (1 mile er lig med 5.280 fod).
Metode 2 af 3: Måling af lydens hastighed
Trin 1. Find en væg, der afspejler lyd
Du kan bruge sten- eller betonvægge til dette eksperiment. Test væggen ved at klappe eller råbe, og lyt efter ekkoet. Hvis du hører et højt ekko, er væggen god at arbejde med.
Trin 2. Mål en afstand på mindst 50 m fra væggen
En afstand på 50 m anbefales, da det giver dig nok tid til at foretage nøjagtige målinger. Da du overvejer den afstand, lyden vil rejse fra dig til væggen og tilbage til dig, måler du faktisk en afstand på 100 m).
Mål afstanden med et målebånd. Prøv at måle så præcist som muligt
Trin 3. Klap i hænderne, når ekkoet kommer fra væggen
Stå foran væggen i den målte afstand, og klapp let i hænderne. På det tidspunkt skulle du kunne høre ekkoet. Forøg eller reducer hastigheden på klappende rytme, indtil den falder sammen med ekkoet fra den foregående klapping.
Når synkroniseringen er perfekt, burde du ikke kunne høre ekkoet, kun bifald
Trin 4. Klap hænderne 11 gange, mens du registrerer tiden med stopuret
Få en ven til at tænde stopuret på det første klap og stoppe med det sidste. Ved at klappe hænderne 11 gange måler du 10 intervaller af afstanden lyden af klappende ekko fra væggen. I det væsentlige vandrer lyden 10 gange afstanden på 100 meter.
- Klap 11 gange giver også dine venner tid til at starte og stoppe stopuret nøjagtigt.
- Gør dette trin et par gange, og find den gennemsnitlige tid til at få en mere præcis måling. For at finde gennemsnittet, optælles alle opnåede tider og divideres med antallet af forsøg.
Trin 5. Gang afstanden med 10
Fordi du tappede 11 gange, rejste lyden 10 gange distancen. 100 meter ganget med 10 er 1000 meter.
Trin 6. Opdel afstanden, lyden vandrer med den tid, det tager at klappe
Denne tæller måler lydens hastighed, der klapper fra din hånd til væggen og tilbage til øret.
- For eksempel har du brug for 2,89 sekunder for at klappe 11 gange. Opdel afstanden på 1.000 meter med 2.89 sekunder for at få lydhastigheden på 346 m/s.
- Lydens hastighed ved havniveau er 340,29 m/s (1.116 fod i sekundet eller 761,2 miles/time). Dine beregninger skal være tæt på dette tal, men de er muligvis ikke nøjagtig de samme, især hvis du ikke er på havets overflade. I højere højder er luften tyndere, og lydens hastighed er langsommere.
- Lydens hastighed er højere, når den bevæger sig gennem væsker og faste stoffer end gennem luft, fordi lyd bevæger sig hurtigere, når den passerer gennem materialer med høj densitet.
Metode 3 af 3: Måling af vindhastighed
Trin 1. Forbered vindmåleren
Vindmåler er en enhed, der måler vindhastighed. Dette værktøj består af 3 eller 4 skåle med stænger hver monteret på en roterende aksel. Vinden kommer ind i skålen og får skålen til at dreje. Jo hurtigere vinden blæser, jo hurtigere roterer skålen om sin akse.
- Vindmålere kan købes eller laves selv.
- For at lave et vindmåler skal du forberede fem papirskåle, to sugerør, en skarp blyant med et viskelæder, en hæftemaskine, en skarp nål og en lineal. Farv den ene skål for at skelne den fra de andre.
- Stik et hul i den ene side af de fire skåle, cirka 2 tommer fra kanten. I den femte skål laves fire huller med jævnt afstand rundt om skålen, cirka 2 tommer fra kanterne. Lav også et hul i bunden af skålen.
- Sæt et sugerør gennem siden af en af skålene, og sørg for, at der er en 2-tommers ende af halmen i skålen. Spænd enderne til skålens sider med en hæftemaskine. Stik den anden ende af halmen igennem den femte skål med 4 huller på den ene side og ud på den anden. Læg en anden skål for enden af dette halm og fastgør den med en hæftemaskine. Sørg for, at alle skålene vender i samme retning.
- Gentag ovenstående trin med de to andre skåle og indsæt sugerørene i de to resterende huller i midterskålen. Sørg igen for, at alle skålene vender i samme retning.
- Sæt forsigtigt stiften i skæringspunktet mellem sugerørene i midterskålen.
- Sæt blyanten i det nederste hul i den femte skål og før den gennem stiften, indtil den rammer viskelædet. Sørg for, at vindmåleren kan rotere jævnt. Hvis ikke, skal du justere blyantens position, så viskelæderet ikke peger direkte mod halmen.
Trin 2. Beregn omkredsen af vindmåleren
Når en af skålene fuldender en fuld rotation, er afstanden, den tilbagelægger cirkelens omkreds. For at beregne omkredsen skal du måle cirkelens diameter.
- Mål afstanden fra midten af vindmåleren til midten af en af skålene. Dette er vindmålerens radius. Diameteren er 2 gange radius.
- Omkredsen af en cirkel er lig med diameteren gange konstant pi eller 1 gange radius gange pi.
- For eksempel, hvis afstanden mellem midten af skålen og midten af vindmåleren er 30 cm (1 fod), er skålens afstand i en rotation 2 x 30 x 3,14 (afrundet pi til 2 decimaler), eller 188,4 cm (74,2 cm). Tommer).
Trin 3. Placer vindmåleren, hvor vinden rammer skålen
Du har brug for nok vind til at dreje vindmåleren, men ikke så meget at den blæser løs. Tilføj om nødvendigt vægt, så vindmåleren kan stå oprejst.
Trin 4. Tæl det antal gange, vindmåleren roterer for at finde ud af den faste tidsvarighed
Stå ubevægelig på et tidspunkt og tæl det antal gange, den farvede skål drejer rundt om cirklen. De mulige intervaller er 5, 10, 15, 20, 30 sekunder eller endda 1 helt minut. Indstil stopuret til at slukke med bestemte tidsintervaller for at sikre tællingsnøjagtighed.
- Hvis du ikke har et stopur, skal du få en ven til at se på uret, når du tæller rotation.
- Hvis du har købt et færdigt vindmåler, skal du markere en af skålene, så du kan tælle korrekt.
Trin 5. Gang antallet af omdrejninger med den afstand, vindmåleren kører i en omdrejning
Resultatet er den samlede afstand, som vindmåleren kørte på tidspunktet for din observation.
For eksempel har et vindmåler en radius på 30 cm (0,98 fod). Således kører vindmåleren 188,4 cm (6.18 fod) i en omdrejning. Hvis den roterer 50 gange så længe du tæller, er den samlede afstand 50 x 188, 4 = 9.420 cm
Trin 6. Opdel den samlede afstand med rejsetiden
Formlen for hastighed er den samlede distance divideret med den tid, det tager at tilbagelægge denne afstand. For at beregne vindhastigheden på observationstidspunktet skal du tage den samlede afstand, der er tilbagelagt af vindmåleren og dividere med rejsetiden.
- Hvis du f.eks. Tæller antallet af omdrejninger på 10 sekunder, skal du dividere afstanden dækket med 10 sekunder. Hastighed = 9.420 cm/10 sek = 942 cm/sek.
- Multiplicering af 942 cm/s med 3.600 giver 3.391.200 cm/time divideret med 100.000 (antallet af centimeter i en kilometer) til 33,9 km/t.
- Multiplicering af 30,9 fod i sekundet med 3.600 giver 111.240 fod i timen divideret med 5.280 giver 21,1 miles i timen.
