Hastighet er et mål på hvor raskt et objekt beveger seg. Objektets hastighet er den totale distansen som er tilbakelagt på en gitt tid. Enhetene for hastighet er miles i timen (miles/time eller mph), centimeter per sekund (cm/sekund eller cm/s), meter per sekund (m/sekund eller m/s) eller kilometer i timen (km/time eller km / t). For å måle hastighet må du vite avstanden et objekt har tilbakelagt og tiden det har reist, og deretter beregne hastigheten ved å dele avstanden med tiden.
Steg
Metode 1 av 3: Måling av løpehastighet
Trinn 1. Bestem avstanden som skal tilbakelegges
Du kan se om løperen er på et spor med kjent lengde, for eksempel 100 m, eller ved å observere avstanden i et åpent felt.
- Bruk et målebånd for å måle avstand hvis du er i feltet.
- Merk start- og sluttpunktene med en streng eller veimerkningskegle.
Trinn 2. Start eksperimentet
For å finne løperens hastighet må du vite tiden det vil ta ham å tilbakelegge den angitte distansen. Be ham vente til du sier "Start!" slik at målingen på stoppeklokken er nøyaktig. Sørg for at stoppeklokken viser null, og be løperen om å gjøre seg klar i startposisjonen til distansen som skal måles.
Du kan også bruke en klokke til å måle tid, men resultatene er ikke veldig nøyaktige
Trinn 3. Signaliser løperen mens du ser på stoppeklokken
Prøv å matche timingen, rop “Start!”, Og sjekk stoppeklokken samtidig. Hvis du merker at stoppeklokken er slått av, må du starte den på nytt.
Trinn 4. Stopp stoppeklokken når løperen krysser målstreken
Vær nøye med om løperen har passert det angitte punktet som målgang. Sørg for at stoppeklokken er slått av akkurat når den krysser linjen.
Trinn 5. Del distansen løperen reiste med tiden det tok
Denne divisjonen er en beregning av løperens hastighet. Hastighetsligningen er tilbakelagt distanse/tilbakelagt tid. Med eksemplet på en avstand på 100 m (328 fot), hvis løperen bruker 10 sekunder på å tilbakelegge distansen, er hastigheten hans 100 m (328 fot) delt på 10 eller 10 m/s (32,8 fot per sekund).
- Ved å multiplisere 10 m/s med 3600 (antall sekunder i en time) dekker løperen 36 000 meter i timen, eller 36 km/t (10 kilometer tilsvarer 1000 m).
- Ved å multiplisere 32,8 fot per sekund med 3600, dekker løperen 118,080 fot i timen, eller 22,4 miles i timen (1 mil tilsvarer 5280 fot).
Metode 2 av 3: Måling av lydens hastighet
Trinn 1. Finn en vegg som reflekterer lyd
Du kan bruke stein- eller betongvegger til dette eksperimentet. Test veggen ved å klappe eller rope, og lytt etter ekkoet. Hvis du hører et høyt ekko, er veggen god å jobbe med.
Trinn 2. Mål en avstand på minst 50 m fra veggen
En avstand på 50 m anbefales, da det gir deg nok tid til å ta nøyaktige målinger. Siden du vurderer avstanden som lyden vil reise fra deg til veggen og tilbake til deg, måler du faktisk en avstand på 100 m).
Mål avstanden med et målebånd. Prøv å måle så nøyaktig som mulig
Trinn 3. Klapp hendene når ekkoet kommer fra veggen
Stå foran veggen på den målte avstanden, og klapp lett i hendene. På det tidspunktet bør du kunne høre ekkoet. Øk eller reduser hastigheten på klapprytmen til den faller sammen med ekkoet fra den forrige klappingen.
Når synkroniseringen er perfekt, bør du ikke kunne høre ekkoet, bare applausen
Trinn 4. Klapp hendene 11 ganger mens du registrerer tiden med stoppeklokken
Be en venn slå på stoppeklokken på den første klappen og stoppe den siste. Ved å klappe hendene 11 ganger måler du 10 intervaller av avstanden lyden av klapping ekko fra veggen. I hovedsak reiser lyden 10 ganger avstanden på 100 meter.
- Klapp 11 ganger gir også vennene dine tid til å starte og stoppe stoppeklokken nøyaktig.
- Gjør dette trinnet noen ganger og finn gjennomsnittlig tid for å få en mer nøyaktig måling. For å finne gjennomsnittet, legg sammen alle oppnådde tider og divider med antall forsøk.
Trinn 5. Multipliser avstanden med 10
Fordi du tappet 11 ganger, reiste lyden 10 ganger avstanden. 100 meter ganget med 10 er 1000 meter.
Trinn 6. Del avstanden lyden reiser med tiden det tar å klappe
Denne telleren måler lydens hastighet som klapper fra hånden til veggen og tilbake til øret.
- For eksempel trenger du 2,89 sekunder for å klappe 11 ganger. Del avstanden på 1000 meter med 2,89 sekunder for å få lydhastigheten på 346 m/s.
- Lydhastigheten ved havnivå er 340,29 m/s (1116 fot per sekund eller 761,2 miles/time). Beregningene dine bør være nær det tallet, men de er kanskje ikke nøyaktig de samme, spesielt hvis du ikke er på havnivå. I større høyder er luften tynnere og lydhastigheten er lavere.
- Lydens hastighet er høyere når den beveger seg gjennom væsker og faste stoffer enn gjennom luft fordi lyden beveger seg raskere når den passerer gjennom materialer med høy tetthet.
Metode 3 av 3: Måling av vindhastighet
Trinn 1. Forbered vindmåleren
Vindmåler er en enhet som måler vindhastighet. Dette verktøyet består av 3 eller 4 boller med stenger som hver er montert på en roterende aksel. Vinden kommer inn i bollen og får bollen til å snurre. Jo raskere vinden blåser, desto raskere roterer bollen på sin akse.
- Vindmåler kan kjøpes eller lages selv.
- For å lage et vindmåler forbereder du fem papirskåler, to sugerør, en skarp blyant med et viskelær, en stiftemaskin, en skarp nål og en linjal. Farg den ene bollen for å skille den fra de andre.
- Stikk hull i den ene siden av de fire bollene, omtrent 2 tommer fra kanten. I den femte bollen lager du fire hull med jevnt mellomrom rundt bollen, omtrent 2 tommer fra kantene. Lag også et hull i bunnen av bollen.
- Sett et sugerør gjennom siden av en av bollene, og pass på at det er en 2-tommers ende av sugerøret i bollen. Fest endene til sidene av bollen med en stiftemaskin. Før den andre enden av sugerøret gjennom den femte bollen med 4 hull på den ene siden og ut på den andre. Legg en annen bolle på slutten av dette sugerøret og fest den med en stiftemaskin. Sørg for at alle bollene vender i samme retning.
- Gjenta trinnene ovenfor med de to andre bollene, og sett sugerørene inn i de to gjenværende hullene i midtskålen. Sørg igjen for at alle bollene vender i samme retning.
- Sett pinnen forsiktig inn i skjæringspunktet mellom sugerørene i midtskålen.
- Sett blyanten inn i det nederste hullet i den femte bollen og før den gjennom pinnen til den treffer viskelæret. Sørg for at vindmåleren kan rotere jevnt. Hvis ikke, juster posisjonen til blyanten slik at viskelæret ikke peker direkte mot sugerøret.
Trinn 2. Beregn omkretsen til vindmåleren
Når en av bollene fullfører en full rotasjon, er distansen den reiser sirkelens omkrets. For å beregne omkretsen må du måle diameteren på sirkelen.
- Mål avstanden fra midten av vindmåleren til midten av en av bollene. Dette er vindmåleren radius. Diameteren er 2 ganger radius.
- Omkretsen til en sirkel er lik diameteren ganger konstant pi, eller 1 ganger radius ganger pi.
- For eksempel, hvis avstanden mellom midten av bollen og midten av vindmåleren er 30 cm (1 fot), er avstanden bollen går i en rotasjon 2 x 30 x 3,14 (avrundet pi til 2 desimaler), eller 188,4 cm (74,2 cm). Tommer).
Trinn 3. Plasser vindmåleren der vinden treffer bollen
Du trenger nok vind til å snu vindmåleren, men ikke så mye at den blåser løs. Tilsett om nødvendig vekt slik at vindmåleren kan stå oppreist.
Trinn 4. Tell antall ganger vindmåleren roterer for å finne ut den faste tidsvarigheten
Stå ubevegelig på et tidspunkt og tell antall ganger den fargede bollen roterer rundt sirkelen. De mulige intervallene er 5, 10, 15, 20, 30 sekunder eller til og med 1 helt minutt. Still inn stoppeklokken for å slå av med bestemte tidsintervaller for å sikre tellingenøyaktigheten.
- Hvis du ikke har stoppeklokke, kan du få en venn til å se på klokken når du teller rotasjoner.
- Hvis du har kjøpt et ferdig vindmåler, merker du en av bollene slik at du kan telle riktig.
Trinn 5. Multipliser antall rotasjoner med avstanden vindmåleren kjører i en omdreining
Resultatet er den totale distansen vindmåleren reiste på tidspunktet for observasjonen.
For eksempel har et vindmåler en radius på 30 cm (0,98 fot). Dermed vandrer vindmåleren 188,4 cm (6,18 fot) i en omdreining. Hvis den roterer 50 ganger så lenge du teller, er den totale distansen 50 x 188, 4 = 9 420 cm
Trinn 6. Del den totale distansen med reisetiden
Formelen for hastighet er den totale distansen dividert med hvor lang tid det tar å dekke denne distansen. For å beregne vindhastigheten på observasjonstidspunktet, ta den totale distansen som er målt med vindmåleren og divider med reisetiden.
- Hvis du for eksempel teller antall rotasjoner på 10 sekunder, deler du avstanden som er dekket med 10 sekunder. Hastighet = 9.420 cm/10 sek = 942 cm/sek (30.9 fot/sek).
- Multiplisering av 942 cm/s med 3600 gir 3.391.200 cm/t, dividert med 100.000 (antall centimeter i en kilometer) til 33,9 km/t.
- Å multiplisere 30,9 fot per sekund med 3600 gir 111 240 fot i timen, delt på 5 280, gir 21,1 miles i timen.
