Kako meriti hitrost

Avtor: Carl Weaver
Datum Ustvarjanja: 25 Februarjem 2021
Datum Posodobitve: 1 Julij. 2024
Anonim
Povprečna hitrost - fizika za otroke na praktičen in razumljiv način
Video.: Povprečna hitrost - fizika za otroke na praktičen in razumljiv način

Vsebina

Hitrost označuje, kako hitro se predmet premika. Hitrost predmeta je prevožena razdalja v določenem času. Običajno se hitrost meri v metrih na sekundo (m / s), kilometrih na uro (km / h) ali centimetrih na sekundo (cm / s). Za merjenje hitrosti morate določiti razdaljo, ki jo prevozi objekt, in čas, ki ga je potreboval, nato pa razdaljo deliti s časom.

Koraki

Metoda 1 od 3: Kako izmeriti hitrost tekača

  1. 1 Poiščite razdaljo, ki jo mora tekač premagati. To razdaljo je mogoče določiti iz znane dolžine proge (npr. 100 metrov) ali neposrednih meritev.
    • Za določitev neznane razdalje uporabite merilni trak ali osebje.
    • Štart in cilj označite s trakovi ali signalnimi stožci.
  2. 2 Pripravite se na poskus. Za določitev hitrosti tekača je treba izmeriti čas, ki ga potrebuje, da premaga ciljno razdaljo. Tekača prosite, naj počaka, dokler ne rečete: "Marec!" - to vam bo omogočilo natančno beleženje časa z uporabo štoparice. Štoparico nastavite na nič in prosite tekača, da zavzame začetni položaj.
    • Čas lahko merimo tudi z običajno uro, čeprav bo rezultat merjenja manj natančen.
  3. 3 Tekaču dajte začetni signal in hkrati zaženite štoparico. Poskusite čim bolj natančno sinhronizirati ta dejanja. Kričite "marec!" - in takoj vklopite štoparico. Če tega ne morete storiti hkrati, dajte tekaču znak za preklic in poskusite znova.
  4. 4 Štoparico ustavite takoj, ko tekač prečka ciljno črto. Tekača pozorno opazujte, da ne zamudite trenutka, ko prečka ciljno črto. Poskusite čim natančneje zabeležiti ta trenutek in takoj ustavite štoparico.
  5. 5 Prevoženo razdaljo tekača delite s številom porabljenih sekund. Rezultat je hitrost tekača. Formula za določanje hitrosti je naslednja: prevožena razdalja / prevoženi čas. Recimo, da je tekač tekel 100 metrov v 10 sekundah. Potem je njegova hitrost 10 m / s (100 deljeno z 10).
    • Če želite izraziti hitrost tekača v kilometrih na uro, pomnožite 10 m / s s 3600 (število sekund v eni uri). Rezultat je 36.000 metrov na uro ali 36 kilometrov na uro (1 kilometer je enak 1.000 metrov).

Metoda 2 od 3: Kako izmeriti hitrost zvoka

  1. 1 Poiščite steno, ki dobro odraža zvok. Za ta poskus se dobro obnese velika opečna ali betonska stena. Če želite preveriti, kako stena odraža zvok, ploskajte z rokami ali glasno kričite in poslušajte odmev. Če slišite ločen odmev, je stena dobra za vaš namen.
  2. 2 Izmerite najmanj 50 metrov od stene. Ta razdalja je potrebna, da imate dovolj časa za dovolj natančne meritve. Ker zvok najprej prevozi razdaljo od vas do stene in se nato vrne nazaj k vam, je razdalja pravzaprav 100 metrov.
    • Razdaljo določite z merilnim trakom. Poskusite biti čim bolj natančni.
  3. 3 Ploskajte po dlaneh skupaj z zvokom odmeva iz stene. Stojte na izmerjeni razdalji od stene in začnite počasi ploskati z dlanmi. Ko to storite, boste slišali odmev. Pospešite ali upočasnite in prilagodite ritem tako, da se vsak naslednji ploskaj ujema z odmevom prejšnjega.
    • Ko dosežete popolno sinhronizacijo, boste slišali samo svoje ploskanje in ne boste več slišali zvoka odmeva.
  4. 4 11 -krat ploskajte z dlanmi in tokrat zabeležite s štoparico. Prosite prijatelja, da pri prvem ploskanju zažene štoparico in se ustavi hkrati z zadnjo. Če udarite 11 -krat, ima zvok čas, da 10 -krat doseže steno, se odbije od nje in se vrne nazaj v obliki odmeva. Tako bo zvok prepotoval razdaljo 100 metrov 10 -krat.
    • Poleg tega bo 11 udarcev vašemu prijatelju dalo dovolj časa, da natančno zažene in ustavi štoparico.
    • Če želite dobiti natančnejše rezultate, naredite to večkrat in poiščite povprečje. Če želite poiskati povprečje, dodajte vse dobljene časovne intervale in jih delite s številom meritev.
  5. 5 Razdaljo pomnožite z 10. Ker ste 11 -krat ploskali z rokami, je zvok potoval 10 -krat. Pomnožite 100 metrov s 10, da dobite 1000 metrov.
  6. 6 Prevoženo razdaljo z zvokom razdelite na čas, ko ste potrebovali 11 rok. Posledično boste dobili hitrost zvoka, s katerim je potoval od vaših dlani do stene, nato pa nazaj do ušes.
    • Recimo, da je 11 udarcev trajalo 2,89 sekunde. Če želite ugotoviti hitrost zvoka, morate vzeti razdaljo, to je 1000 metrov, in jo razdeliti na ta čas. Kot rezultat dobite 346 m / s.
    • Hitrost zvoka na morski gladini je 340,29 m / s. Vaš rezultat bi moral biti blizu te vrednosti, vendar ne nujno popolnoma enak, še posebej, če niste na morski gladini. Večja je nadmorska višina, tanjši je zrak in počasneje se širi zvok.
    • Zvok potuje hitreje skozi tekočine in trdne snovi kot po zraku. Večja kot je gostota medija, večja je hitrost zvoka.

Metoda 3 od 3: Kako izmeriti hitrost vetra

  1. 1 Odstranite anemometer. Anemometer je naprava za merjenje hitrosti vetra. Sestavljen je iz 3 ali 4 skodelic, ki so nameščene na igle za pletenje, ki se vrtijo okoli osrednje osi. Veter piha v skodelice in obrača napere. Višja kot je hitrost vetra, hitreje se skodelice vrtijo okoli osi.
    • Anemometer lahko kupite ali naredite sami.
    • Za izdelavo lastnega anemometra vzemite pet 100 ml papirnatih skodelic, dve slamici, nabrušen svinčnik z radirko na hrbtni strani, spenjalnik, majhen oster varnostni zatič in ravnilo. Obarvajte stranice ene skodelice, da jo boste ločili od drugih.
    • Približno 2,5 centimetra od vrha naredite luknjo na strani ene skodelice. V peti skodelici naredite štiri enakomerno razporejene luknje približno 2,5 centimetra pod zgornjim robom. Prav tako naredite eno luknjo na dnu te skodelice.
    • Vzemite eno skodelico in slamico prebodite ob strani, tako da gre približno 2,5 centimetra. S spenjalnikom pripnite slamico na stran skodelice. Preostali del slame speljite skozi peto skodelico s štirimi stranskimi luknjami, tako da vstopi v eno luknjo in izstopi iz nasprotne. Na ta konec slamice postavite drugo skodelico in jo pritrdite s spenjalnikom.Te skodelice morajo biti obrnjene v isto smer.
    • Zgornji korak ponovite z ostalimi dvema skodelicama in skozi preostali dve luknji v srednji (peti) skodelici nataknite slamico. Tudi te skodelice morajo biti obrnjene v isto smer.
    • Zatič previdno vtaknite skozi slamice, kjer se sekajo v srednji skodelici.
    • Svinčnik potisnite skozi luknjo na dnu pete skodelice in vstavite zatič v radirko. Poskrbite, da se anemometer prosto vrti. Če se slamice s skodelicami prosto vrtijo, je anemometer pripravljen za uporabo. Če ne, prilagodite položaj svinčnika, tako da radirka ne zadene slamic.
  2. 2 Izračunaj obseg anemometer. Ta dolžina je enaka razdalji, ki jo ena skodelica prevozi pri polnem obratu anemometra. Za izračun obsega kroga morate izmeriti njegov premer.
    • Izmerite razdaljo od osrednje osi anemometra do središča ene skodelice. To je polmer anemometra. Polmer pomnožite z dvema in dobite želeni premer.
    • Obseg kroga je enak njegovemu premeru (ali dvakratnemu polmeru) krat pi.
    • Na primer, če je razdalja med središčem skodelice in osjo anemometra 30 centimetrov, skodelica prepotuje 2 x 30 x 3,14 v enem polnem obratu (tukaj je pi zaokrožena na dve decimalni mesti) ali 188,4 centimetra.
  3. 3 Anemometer postavite tam, kjer piha veter. Veter mora biti dovolj močan, da vrti os anemometra, vendar ga ne sme deflacionirati ali prevrniti. Morda bi bilo vredno anemometer pritrditi na tla ali na trdo palico, tako da je svinčnik navpičen.
  4. 4 Preštejte število vrtljajev anemometra v določenem časovnem obdobju. Stojte poleg anemometra in preštejte, koliko vrtljajev bo naredila poslikana skodelica. Časovni interval je lahko 5, 10, 15, 20, 30 sekund ali celo celo minuto. Za večjo natančnost uporabite časovnik.
    • Če nimate časovnika, prosite prijatelja, da si izmeri čas, medtem ko štejete število vrtljajev.
    • Če uporabljate komercialno dostopen anemometer, označite eno skodelico, da dobite pravilno število vrtljajev.
  5. 5 Število vrtljajev pomnožite z razdaljo, ki jo skodelica prevozi v enem obratu, to je z obsegom anemometra. Tako boste v izbranem časovnem intervalu našli razdaljo, ki jo prevozi steklo.
    • Na primer, če je polmer anemometra 30 centimetrov, skodelica v enem obratu prepotuje razdaljo 188,4 centimetra. Če ste v izbranem časovnem intervalu prešteli 50 vrtljajev, je skupna razdalja 50 x 188,4 = 9420 centimetrov.
  6. 6 Skupno razdaljo razdelite na pretečeni čas. Hitrost je opredeljena kot razdalja, deljena s časom, ki je potreben za to razdaljo. Če torej deljeno najdeno skupno razdaljo delite z izbranim časovnim intervalom, določite trenutno hitrost vetra.
    • Če ste na primer šteli število vrtljajev v 10 sekundah, morate skupno razdaljo razdeliti na 10 sekund. Hitrost = (9420 cm / 10 s) = 942 cm / s.
    • Če pomnožite 942 cm / s s 3600, dobite 3391200 cm / h, če delite s 100.000 (število centimetrov v enem kilometru), dobite 33,9 km / h.

Nasveti

  • V fiziki je hitrost vektorska količina, torej ni določena le s številsko vrednostjo, ampak tudi s smerjo, v kateri se predmet premika. Anemometer se vrti v krogu, zato prikazuje le hitrost vetra in ne daje informacij o njegovi smeri. O smeri in približni hitrosti vetra lahko presojamo po vetrovki, ki je napihnjena z zrakom in se dviga v smeri vetra.

Kaj potrebujete

  • Štoparica
  • Pomočnik
  • Tekalna steza (za merjenje hitrosti tekača)
  • Zvočno odsevna stena (za merjenje hitrosti zvoka)
  • Ruleta (za merjenje hitrosti zvoka)
  • Anemometer (za merjenje hitrosti vetra)