La velocitat és una mesura de la velocitat amb què es mou un objecte. La velocitat de l'objecte és la distància total recorreguda en un temps determinat. Les unitats de velocitat són milles per hora (milles / hora o mph), centímetres per segon (cm / segon o cm / s), metres per segon (m / segon o m / s) o quilòmetres per hora (km / hora) o kph). Per mesurar la velocitat, heu de conèixer la distància que ha recorregut un objecte i el temps que ha recorregut, i després calcular la velocitat dividint la distància pel temps.
Pas
Mètode 1 de 3: mesurar la velocitat del corredor
Pas 1. Determineu la distància a recórrer
Es pot saber si el corredor es troba en una pista de longitud coneguda, com ara 100 m, o observant la distància en un camp obert.
- Utilitzeu una cinta mètrica per mesurar la distància si esteu al camp.
- Marqueu els punts d’inici i d’arribada amb una cadena o un con de marcatge per carretera.
Pas 2. Comenceu l'experiment
Per trobar la velocitat del corredor, heu de saber el temps que trigarà a recórrer la distància especificada. Demaneu-li que espereu fins que digueu "Comença". de manera que la mesura del cronòmetre sigui exacta. Assegureu-vos que el cronòmetre mostra zero i, a continuació, demaneu al corredor que es prepari a la posició inicial de la distància a mesurar.
També podeu fer servir un rellotge per mesurar el temps, però els resultats no són molt precisos
Pas 3. Feu un senyal al corredor mentre mireu el cronòmetre
Proveu de coincidir amb el temps, crideu "Comença" i comproveu el cronòmetre alhora. Si observeu que el cronòmetre està desactivat, feu que es reiniciï.
Pas 4. Atureu el cronòmetre quan el corredor creui la línia d’arribada
Presteu molta atenció a si el corredor ha passat el punt designat com a meta. Assegureu-vos que el cronòmetre estigui apagat just quan creua la línia.
Pas 5. Divideix la distància que ha recorregut el corredor pel temps que ha trigat
Aquesta divisió és un càlcul de la velocitat del corredor. L'equació de velocitat és la distància recorreguda / temps recorregut. Amb l’exemple d’una distància de 100 m (328 peus), si el corredor triga 10 segons a recórrer la distància, la seva velocitat és de 100 m (328 peus) dividida per 10 o 10 m / s (32,8 peus per segon).
- En multiplicar 10 m / s per 3.600 (el nombre de segons en una hora), el corredor cobreix 36.000 metres per hora, o 36 km / h (10 quilòmetres equivalen a 1.000 m).
- En multiplicar 32,8 peus per segon per 3.600, el corredor cobreix 118.080 peus per hora, o 22,4 milles per hora (1 milla és 5.280 peus).
Mètode 2 de 3: mesurament de la velocitat del so
Pas 1. Cerqueu una paret que reflecteixi el so
Podeu utilitzar murs de pedra o formigó per a aquest experiment. Prova la paret aplaudint o cridant i escolta el ressò. Si sentiu un fort ressò, la paret és bona per treballar.
Pas 2. Mesureu una distància d'almenys 50 m de la paret
Es recomana una distància de 50 m, ja que us proporciona temps suficient per prendre mesures precises. Com que teniu en compte la distància que recorrerà el so des de la paret fins a la vostra tornada, en realitat esteu mesurant una distància de 100 m).
Mesureu la distància amb una cinta mètrica. Intenteu mesurar amb la màxima precisió possible
Pas 3. Picar de mans quan el ressò surti de la paret
Poseu-vos davant de la paret a la distància mesurada i aplaudeu les mans lleugerament. En aquest moment, hauríeu de poder sentir el ressò. Augmenteu o reduïu la velocitat del ritme de palmes fins que coincideixi amb el ressò de les palmes anteriors.
Quan la sincronització és perfecta, no podríeu sentir el ressò, només els aplaudiments
Pas 4. Pica les mans 11 vegades mentre registres l’hora amb el cronòmetre
Feu que un amic encengui el cronòmetre al primer cop i es detingui al darrer. En picar les mans 11 vegades, es mesuren 10 intervals de la distància que el so de les palmes fa ressò de la paret. En essència, el so viatja deu vegades la distància de 100 metres.
- Clap 11 vegades també dóna temps als vostres amics per iniciar i aturar el cronòmetre amb precisió.
- Feu aquest pas unes quantes vegades i busqueu el temps mitjà per obtenir una mesura més precisa. Per trobar la mitjana, suma tots els temps obtinguts i divideix pel nombre de proves.
Pas 5. Multipliqueu la distància per 10
Com que heu tocat 11 vegades, el so va recórrer deu vegades la distància. 100 metres multiplicats per 10 són 1000 metres.
Pas 6. Divideix la distància que recorre el so per la quantitat de temps que triga a aplaudir
Aquest comptador mesura la velocitat del so que aplaudeix de la mà a la paret i de nou a l’orella.
- Per exemple, necessiteu 2,89 segons per aplaudir 11 vegades. Divideix la distància de 1.000 metres per 2,89 segons per obtenir la velocitat del so de 346 m / s.
- La velocitat del so al nivell del mar és de 340,29 m / s (1.116 peus per segon o 761,2 milles / hora). Els vostres càlculs haurien de ser propers a aquest nombre, però és possible que no siguin exactament iguals, sobretot si no esteu al nivell del mar. A més altitud, l’aire és més prim i la velocitat del so és més lenta.
- La velocitat del so és més alta quan viatja a través de líquids i sòlids que a través de l’aire, perquè el so viatja més ràpid quan travessa materials d’alta densitat.
Mètode 3 de 3: mesura de la velocitat del vent
Pas 1. Prepareu l'anemòmetre
L’anemòmetre és un dispositiu que mesura la velocitat del vent. Aquesta eina consta de 3 o 4 bols amb barres muntades cadascuna sobre un eix giratori. El vent entrarà al bol i farà girar el bol. Com més ràpid bufa el vent, més ràpid gira el bol sobre el seu eix.
- Els anemòmetres es poden comprar o fabricar vosaltres mateixos.
- Per fer un anemòmetre, prepareu cinc bols de paper, dues palletes, un llapis afilat amb una goma d'esborrar, una grapadora, un passador afilat i una regla. Pinta un bol per distingir-lo dels altres.
- Feu un forat a un costat dels quatre bols, a uns 2 centímetres de la vora. Al cinquè bol, feu quatre forats espaiats al voltant del bol, a uns 2 centímetres de les vores. A més, feu un forat al fons del bol.
- Introduïu una palla pel costat d’un dels bols i assegureu-vos que hi hagi un extrem de la palla de 2 polzades al bol. Fixeu els extrems als costats del bol amb una grapadora. Introduïu l’altre extrem de la palla pel cinquè bol amb 4 forats per un costat i fora per l’altre. Col·loqueu un segon bol al final d’aquesta palla i assegureu-lo amb una grapadora. Assegureu-vos que tots els bols estiguin orientats a la mateixa direcció.
- Repetiu els passos anteriors amb els altres dos bols, inserint les palletes als dos forats restants del bol central. Una vegada més, assegureu-vos que tots els bols estan orientats a la mateixa direcció.
- Introduïu amb cura el passador al punt d’intersecció de les palletes del bol central.
- Introduïu el llapis al forat inferior del cinquè bol i guieu-lo pel passador fins que toqui la goma d'esborrar. Assegureu-vos que l’anemòmetre pugui girar sense problemes. Si no, ajusteu la posició del llapis de manera que la goma d’esborrar no apunti directament cap a la palla.
Pas 2. Calculeu la circumferència de l'anemòmetre
Quan un dels bols completa una rotació completa, la distància que recorre és la circumferència del cercle. Per calcular la circumferència, heu de mesurar el diàmetre del cercle.
- Mesureu la distància des del centre de l’anemòmetre fins al centre d’un dels bols. Aquest és el radi de l’anemòmetre. El diàmetre és 2 vegades el radi.
- La circumferència d’un cercle és igual al diàmetre de la constant pi, o 1 vegades el radi de pi.
- Per exemple, si la distància entre el centre del bol i el centre de l'anemòmetre és de 30 cm, la distància que recorre el bol en una rotació és de 2 x 30 x 3,14 (pi arrodonit a 2 xifres decimals), o 188,4 cm (74,2 cm). Polzada).
Pas 3. Col·loqueu l'anemòmetre on el vent toqui el bol
Necessiteu prou vent per girar l’anemòmetre, però no tant que el deixi anar. Si cal, afegiu pes perquè l’anemòmetre quedi dret.
Pas 4. Compteu el nombre de vegades que gira l'anemòmetre per esbrinar la durada del temps fixada
Mantingueu-vos immòbils en un punt i compteu el nombre de vegades que gira el bol de color al voltant del cercle. Els intervals possibles són de 5, 10, 15, 20, 30 segons, o fins i tot 1 minut complet. Configureu el cronòmetre perquè s'apagui a intervals de temps específics per garantir la precisió del recompte.
- Si no teniu cronòmetre, feu que un amic miri el rellotge quan compteu les rotacions.
- Si heu comprat un anemòmetre ja fet, marqueu un dels bols perquè pugueu comptar correctament.
Pas 5. Multipliqueu el nombre de rotacions per la distància que recorre l'anemòmetre en una volta
El resultat és la distància total recorreguda per l’anemòmetre en el moment de l’observació.
Per exemple, un anemòmetre té un radi de 30 cm (0,98 peus). Així, l’anemòmetre viatja 188,4 cm (6,18 peus) en una revolució. Si gira 50 vegades el temps que compta, la distància total és de 50 x 188, 4 = 9.420 cm
Pas 6. Divideix la distància total pel temps de viatge
La fórmula de la velocitat és la distància total dividida per la quantitat de temps que triga a recórrer aquesta distància. Per calcular la velocitat del vent en el moment de l’observació, pren la distància total recorreguda per l’anemòmetre i divideix-la pel temps de recorregut.
- Per exemple, si compteu el nombre de rotacions en 10 segons, dividiu la distància recorreguda per 10 segons. Velocitat = 9.420 cm / 10 seg = 942 cm / seg (30,9 peus / seg).
- Multiplicar 942 cm / s per 3.600 dóna 3.391.200 cm / h, dividit per 100.000 (el nombre de centímetres en un quilòmetre) a 33,9 km / h.
- Si es multiplica 30,9 peus per segon per 3.600, es produeixen 111.240 peus per hora, dividit per 5.280, es produeixen 21,1 milles per hora.
