Content
- etapes
- Mètode 1 Mesura la velocitat d’un corredor
- Mètode 2 Mesura la velocitat del so
- Mètode 3 Mesura la velocitat del vent
La velocitat és una mesura de la velocitat o lentitud d’un objecte (en el sentit físic del terme) en moviment. La velocitat d’un objecte és la distància recorreguda per unitat de temps. Les unitats de velocitat inclouen metres per segon (m / s), quilòmetres per hora (km / h) i nusos (navegació). Per mesurar una velocitat, és necessari conèixer o mesurar la distància recorreguda en un determinat període de temps. Un cop en possessió d’aquestes dues dades, només cal que dividiu la distància pel temps i s’obté una velocitat.
etapes
Mètode 1 Mesura la velocitat d’un corredor
-
Determineu la distància que ha de recórrer el corredor. Si podeu accedir a una pista d’atletisme, escolliu un carril de 100 m o planteu dues estaques de 100 m de distància en un terreny pla.- Si esteu en un camp o en un camí, feu un decamètre per mesurar els vostres cent metres.
- Indiqueu les línies d’inici i d’arribada amb una corda col·locada a terra o dos cons al lloc.
-
Prepareu-vos. El pilot seleccionarà i per conèixer la seva velocitat durant la cursa, heu de saber quant de temps posarà per recórrer la distància prevista. Perquè la mesura del temps sigui justa, el corredor anirà al vostre senyal (per exemple, "Vés!") Abans d’iniciar el temporitzador, assegureu-vos que estigui a zero. El motor només ha de posar-se a la línia de sortida.- També podeu utilitzar un rellotge, però la vostra mesura serà menys precisa.
-
Activeu el cronòmetre. Trigger-lo en el moment en què el corredor creua la línia inicial. Haureu donat al pilot el senyal acordat entre vosaltres. Si el pilot va fer un inici fals, ho haureu de fer com a la competició: establiu el rellotge a zero i comenceu. -
Atureu el cronòmetre Atureu-lo quan el corredor creua la línia d’arribada. Seguiu la cursa amb cura i sobretot quan el motor creua la meta. El cronòmetre s’ha d’aturar en aquell moment. -
Divideix la distància recorreguda pel corredor pel temps realitzat. Aquesta divisió permet obtenir la velocitat del corredor. La fórmula de la velocitat és, recorda-la, la següent: distància recorreguda / temps de recorregut . Prenguem l’exemple dels cent metres: si el pilot posa 10 segons, haurà de córrer a una velocitat de: 100 m dividida per 10 (100 m / 10 s), o 10 m / s.- Multiplica 10 m / s per 3.600 (el nombre de segons en una hora). El corredor hauria recorregut 36.000 metres en una hora. Sabent que hi ha 1.000 metres en un quilòmetre, la seva velocitat era de 36 km / h (36.000 / 1.000).
- Si aquest motor hagués cobert 200 m en 25 segons, hauria recorregut 28.800 m (200/25 x 3.600) en una hora: la seva velocitat era per tant de 28,8 km / h.
Mètode 2 Mesura la velocitat del so
-
Busqueu un mur que sembli bo. Trobeu una paret massissa, com un mur de maó o formigó. Prova la qualitat de retorn de la paret (eco) punxant o cridant. Si el lecho és audible, aquest és el mur que necessita per a la vostra experiència. -
Poseu-vos a cinquanta metres de la paret. Aquesta distància permet sincronitzar-se bé amb ressò, disposar del temps suficient per fer mesures precises (perquè qualsevol diferència distorsionarà molt el resultat). Finalment, aquesta distància de cinquanta metres és molt convenient per fer càlculs, ja que amb el retorn del so, teniu un centenar de metres.- Mesureu la distància amb un decamètre. Proveu de ser el més exacte possible en les vostres mesures.
-
Colpegeu-vos amb les mans. Fes-ho a ritme amb lecho. Assegureu-vos que esteu a la distància adequada i que toqueu les mans lentament. Heu de ser capaços d’escoltar lecho quan us toqueu de nou les mans. Amplia o disminueix el teu ritme de cops de mà per sincronitzar-te amb el ressò del ritme anterior.- Quan sigueu perfectament sincrònics, només sentireu el so dels vostres aplaudiments, el so de l'eco serà cobert.
-
Pega onze vegades a les mans. Un cronometrador mesurarà el temps. Encetarà el seu cronometrador a la primera vaga i s’aturarà a l’última. Amb onze mans donant cops de mà, teniu deu intervals de temps. A distància, el so ha recorregut deu vegades un centenar de metres, la longitud cap endavant i cap a la paret.- Encertar onze vegades a les mans permet que el cronometrador comenci a temps i no es sorprengui al final, la mesura és bastant precisa.
- Per tenir una mesura més precisa, feu diverses vegades d’aquest tipus i, a continuació, feu una mitjana. Per fer-ho, suma totes les vegades obtingudes i, a continuació, divideix el nombre de vegades.
-
Multiplica la distància per deu. Com heu tocat onze vegades entre les mans, el so ha recorregut deu vegades la distància d'anada i tornada de vosaltres fins a la paret, deu vegades més de cent metres, cosa que dóna mil metres. -
Feu la divisió. Divideix la distància recorreguda pel temps realitzat per assolir la mateixa distància. Tindreu la velocitat mitjana del so en el seu camí des de les mans fins a la paret i enrere.- Diguem que, per onze cops, vas mesurar 2,89 segons. La velocitat del so es calcula agafant la distància, o 1.000 metres, dividida per la durada, o 2,89 segons, el que dóna una velocitat de so de 346 m / s.
- La velocitat del so al nivell del mar és de 340,29 m / s. Amb l'experiència que heu realitzat, no trobareu la velocitat real, sinó una velocitat propera. Això serà més cert si no esteu al nivell del mar, si esteu a l’altitud, l’aire és menys dens i el so es propaga menys ràpidament.
- El so viatja més ràpidament en un líquid o sòlid que en l’aire, perquè és sorprenentment menys frenat en medis de més alta densitat.
Mètode 3 Mesura la velocitat del vent
-
Tenir un anemòmetre. Un anemòmetre és un dispositiu específicament dissenyat per mesurar la velocitat del vent. Consisteix en un eix giratori central sobre el qual es fixen tres o quatre tasses muntades al final d’un petit eix. El vent s’enfonsa en les tasses buides, fent que es giri la laxa. Com més fort és el vent, més ràpid giren les tasses, més ràpid gira el lax central.- Podeu comprar el vostre anemòmetre, però també podeu fabricar-lo vosaltres mateixos.
- Per fer un anemòmetre, necessiteu cinc tasses de material rígid de 8 a 10 cm de diàmetre, dues palles, un llapis afilat amb una goma d'esborrar, una grapadora, un passador i una regla. Pintar un dels vasos per poder-lo detectar durant l’experiment.
- Feu un forat al costat de quatre de les cinc tasses a uns 3 cm de la vora. Al cinquè bol, feu quatre forats espaiats uniformes, tots 3 cm de la vora. Feu també un forat a la part superior d’aquesta tassa.
- Introduïu una palla al forat d’un plat d’una longitud de 2 a 3 cm. Assegureu-lo en aquesta posició amb una grapa. Agafeu l’altre extrem de la palla i creueu la tassa pels quatre forats. Un cop la palla estigui al seu lloc, enganxeu una segona tassa al segon extrem de la mateixa manera que la primera. Verificareu que les dues tasses individuals estiguin orientades en la mateixa direcció.
- Repetiu el mateix amb la segona palla i les altres dues tasses, fent servir els altres dos forats del cinquè plat. Comproveu aquesta vegada que les quatre tasses estiguin orientades en la mateixa direcció.
- Utilitzant el pin, perforar suaument les dues palles que s’entrecreuen dins del cinquè plat.
- Introduïu el llapis al forat central del cinquè plat. L’esborrador entra primer, perquè s’endinsarà el passador. Comproveu que el vostre anemòmetre gira lliure. Si és així, ja podeu iniciar l’experiment. Si s’emboca, traieu una mica de pinça o llapis i mireu si les tasses es giren lliurement.
-
Calculeu el circumferència del comptador. Una copa que realitza un gir complet descriu un cercle i recorre una distància igual a la circumferència d'aquest cercle. Per calcular aquest últim, cal el diàmetre del cercle.- Mesureu la longitud del mesurador al centre d’una de les tasses. D’això se’n diu el radi del mesurador. Doblant aquesta distància, teniu el diàmetre.
- La circumferència d’un cercle és igual al producte del diàmetre per la constant π (pi) o al producte del doble del radi per π.
- Així, si la longitud entre el centre d’una de les tasses de l’eix central del mesurador és de 30 cm, una tassa que fa un gir complet recorre una distància de: 2 x 30 x 3,14 (arrodoniment π a dos decimals), o 188,4 cm.
-
Col·loca el comptador correctament. Poseu-lo en un lloc on el vent sigui sensible, però eviteu col·locar-lo en un lloc on sigui massa violent, en cas contrari no podreu localitzar el nombre de rotacions. Fixeu-ho bé perquè no vola i subjecteu-lo verticalment. -
Comptar el nombre de torns. Compteu-lo amb un termini fixat. Seieu davant de la màquina i compteu una vegada cada cop que la copa de colors us passi davant. Aquest últim pot trigar un temps variable en completar una volta: 5, 10, 15, 20, 30 segons, fins i tot un minut, tot depèn de la força del vent del moment. Configureu un temporitzador en un temps determinat, que us permetrà comptar els torns en silenci.- Si no teniu un temporitzador, demaneu-li un temps a un amic mentre compteu els torns.
- Si compres un anemòmetre, marca una marca en una de les tasses perquè puguis comptar fàcilment el nombre de voltes.
-
Multiplica el nombre de voltes per la circumferència. Durant el temps establert, heu comptat un nombre de voltes. Si multipliqueu aquest número per la circumferència del cercle descrit per la copa de referència, obtindreu la distància recorreguda per la copa marcada.- Així, si el vostre anemòmetre té un radi de 30 cm, una de les tasses corre de 188,4 cm. Si fa 50 voltes durant l’observació, la distància que haureu recorregut serà: 50 x 188,4 = 9.420 cm.
-
Divideix la distància total pel temps transcorregut. Es diu més amunt: la velocitat és la distància recorreguda per unitat de temps. Agafeu la distància total recorreguda per la copa marcada amb antelació, i després divideix-la pel temps de rotació escollit: teniu la velocitat del vent.- Així doncs, si heu estat mirant la copa durant 10 segons, heu de dividir la distància recorreguda per 10. Per prendre de nou l’exemple, tindrem: 9 420 cm / 10 s = 942 cm / s.
- Multiplica 942 cm / s per 3.600 (que és el nombre de segons en una hora) i obtindràs 3.391.200 cm / h. Dividiu per 100.000 (el nombre de centímetres en un quilòmetre) i obteniu 33,9 km / h: és un vent moderat!
- Si el període d’observació hagués estat de 15 segons per un nombre idèntic de revolucions, la copa sempre hauria recorregut 9 420 cm, o 2 260 800 cm (9 420/15 x 3600) en una hora, una velocitat de 22,6 km / h.