Nopeus on mitta siitä, kuinka nopeasti esine liikkuu. Kohteen nopeus on tietyn ajan kulunut kokonaismatka. Nopeuden yksiköt ovat mailia tunnissa (mailia/tunti tai mph), senttimetriä sekunnissa (cm/sekunti tai cm/s), metriä sekunnissa (m/sek tai m/s) tai kilometriä tunnissa (km/tunti) tai kph). Nopeuden mittaamiseksi sinun on tiedettävä kohteen matka ja matka -aika sekä laskettava nopeus jakamalla etäisyys ajan kanssa.
Vaihe
Menetelmä 1/3: Juoksijan nopeuden mittaaminen
Vaihe 1. Määritä ajettava matka
Voit selvittää, onko juoksija tunnetulla pituisella radalla, kuten 100 m, tai tarkkailemalla etäisyyttä avoimella kentällä.
- Käytä mittanauhaa etäisyyden mittaamiseen, jos olet kentällä.
- Merkitse aloitus- ja päätepiste merkkijonolla tai tien merkkauskartiolla.
Vaihe 2. Aloita koe
Jos haluat löytää juoksijan nopeuden, sinun on tiedettävä aika, joka kuluu hänen kulkemaan määritetty matka. Pyydä häntä odottamaan, kunnes sanot "Aloita!" niin, että sekuntikellon mittaus on tarkka. Varmista, että sekuntikello näyttää nollaa, ja pyydä sitten juoksijaa valmistautumaan mitattavan matkan aloitusasentoon.
Voit myös mitata aikaa kellon avulla, mutta tulokset eivät ole kovin tarkkoja
Vaihe 3. Merkitse juoksija katsellen sekuntikelloa
Yritä sovittaa ajoitus, huuda "Aloita!" Ja tarkista sekuntikello samanaikaisesti. Jos huomaat sekuntikellon olevan pois päältä, käynnistä se uudelleen.
Vaihe 4. Pysäytä sekuntikello, kun juoksija ylittää maaliviivan
Kiinnitä erityistä huomiota siihen, onko juoksija ohittanut maalipinnan. Varmista, että sekuntikello on kytketty pois päältä, kun se ylittää viivan.
Vaihe 5. Jaa juoksijan matkamatka kuluneeseen aikaan
Tämä jako on laskelma juoksijan nopeudesta. Nopeusyhtälö on kuljettu matka/aika. Esimerkissä 100 metrin (328 jalkaa) etäisyydestä, jos juoksija kestää 10 sekuntia matkan suorittamiseksi, hänen nopeutensa on 100 m (328 jalkaa) jaettuna 10: llä tai 10 m/s (32,8 jalkaa sekunnissa).
- Kertomalla 10 m/s 3 600: lla (sekuntien määrä tunnissa) juoksija kulkee 36 000 metriä tunnissa eli 36 km/h (10 kilometriä vastaa 1000 metriä).
- Kertomalla 32,8 jalkaa sekunnissa 3 600: lla juoksija kattaa 118 080 jalkaa tunnissa eli 22,4 mailia tunnissa (1 mailia vastaa 5280 jalkaa).
Menetelmä 2/3: Äänen nopeuden mittaaminen
Vaihe 1. Etsi ääntä heijastava seinä
Tässä kokeessa voit käyttää kivi- tai betoniseiniä. Testaa seinää taputtamalla tai huutamalla ja kuuntele kaiku. Jos kuulet kovan kaiun, seinä on hyvä työskennellä.
Vaihe 2. Mittaa vähintään 50 metrin etäisyys seinästä
Suosittelemme 50 metrin etäisyyttä, koska se antaa sinulle tarpeeksi aikaa tarkkojen mittausten tekemiseen. Koska harkitset etäisyyttä, jonka ääni kulkee sinusta seinään ja takaisin sinulle, mittaat itse asiassa 100 metrin etäisyyttä).
Mittaa etäisyys mittanauhalla. Yritä mitata mahdollisimman tarkasti
Vaihe 3. Taputtele käsiäsi, kun kaiku tulee seinältä
Seiso seinän edessä mitatulla etäisyydellä ja taputa kevyesti käsiäsi. Siinä vaiheessa sinun pitäisi pystyä kuulemaan kaiku. Lisää tai vähennä taputusrytmin nopeutta, kunnes se yhtyy edellisen taputuksen kaikuun.
Kun synkronointi on täydellinen, sinun ei pitäisi pystyä kuulemaan kaikua, vain suosionosoituksia
Vaihe 4. Taputtele käsiäsi 11 kertaa, kun tallennat ajan sekuntikellolla
Pyydä ystävääsi kytkemään sekuntikello päälle ensimmäisellä taputuksella ja pysähtymään viimeisellä. Taputtelemalla käsiäsi 11 kertaa mitat 10 välimatkaa etäisyydestä, jonka taputuksen ääni kaikuu seinästä. Pohjimmiltaan ääni kulkee 10 kertaa 100 metrin etäisyydellä.
- Taputus 11 kertaa antaa myös ystävillesi aikaa käynnistää ja pysäyttää sekuntikello tarkasti.
- Tee tämä vaihe muutaman kerran ja etsi keskimääräinen aika tarkemman mittauksen saamiseksi. Löydä keskiarvo laskemalla yhteen kaikki saadut ajat ja jakamalla kokeiden määrällä.
Vaihe 5. Kerro etäisyys 10: llä
Koska napautit 11 kertaa, ääni kulki 10 kertaa matkan. 100 metriä kerrottuna 10: llä on 1000 metriä.
Vaihe 6. Jaa ääni, jonka ääni kulkee, taputuksen kestolla
Tämä laskuri mittaa äänen taputuksen nopeutta kädestä seinään ja takaisin korvaan.
- Tarvitset esimerkiksi 2,89 sekuntia taputtaaksesi 11 kertaa. Jaa 1000 metrin etäisyys 2,89 sekunnilla, jotta äänen nopeus on 346 m/s.
- Äänen nopeus merenpinnalla on 340,29 m/s (1116 jalkaa sekunnissa tai 761,2 mailia/tunti). Laskentasi pitäisi olla lähellä tätä lukua, mutta ne eivät välttämättä ole täsmälleen samat, varsinkin jos et ole merenpinnan tasolla. Suuremmissa korkeuksissa ilma on ohuempaa ja äänen nopeus hitaampi.
- Äänen nopeus on suurempi, kun se kulkee nesteiden ja kiintoaineiden läpi kuin ilman, koska ääni kulkee nopeammin, kun se kulkee suuritiheyksisten materiaalien läpi.
Tapa 3/3: Tuulen nopeuden mittaaminen
Vaihe 1. Valmistele tuulimittari
Anemometri on laite, joka mittaa tuulen nopeutta. Tämä työkalu koostuu 3 tai 4 kulhosta, joissa on tankoja, jotka on kiinnitetty pyörivään akseliin. Tuuli tulee kulhoon ja saa kulhon pyörimään. Mitä nopeammin tuuli puhaltaa, sitä nopeammin kulho pyörii akselillaan.
- Anemometrit voi ostaa tai tehdä itse.
- Valmistele tuulimittari valmistamalla viisi paperikulhoa, kaksi olkea, terävä lyijykynä, jossa on pyyhekumi, nitoja, terävä tappi ja viivain. Väritä yksi kulho erottaaksesi sen muista.
- Tee reikä neljän kulhon toiselle puolelle, noin 2 tuumaa reunasta. Tee viidenteen kulhoon neljä tasaisesti sijoitettua reikää kulhon ympärille, noin 2 tuumaa reunoista. Tee myös reikä kulhon pohjaan.
- Aseta olki yhden kulhon sivun läpi varmistaen, että kulmassa on 2 tuuman pää. Kiinnitä päät kulhon sivuille nitojalla. Työnnä oljen toinen pää viidennen kulhon läpi, jossa on 4 reikää toisella puolella ja ulos toisella puolella. Aseta toinen kulho tämän oljen päähän ja kiinnitä se nitojalla. Varmista, että kaikki kulhot ovat samaan suuntaan.
- Toista yllä olevat vaiheet kahdella muulla kulholla ja aseta oljet keskikulhon kahteen jäljellä olevaan reikään. Varmista jälleen, että kaikki kulhot ovat samaan suuntaan.
- Aseta tappi varovasti olkien leikkauspisteeseen keskikulhoon.
- Työnnä kynä viidennen kulhon pohjareikään ja johda sitä tapin läpi, kunnes se osuu pyyhekumiin. Varmista, että tuulimittari voi pyöriä tasaisesti. Jos ei, säädä lyijykynän asentoa niin, että pyyhekumi ei osoita suoraan olkeen.
Vaihe 2. Laske tuulimittarin ympärysmitta
Kun yksi kulhoista suorittaa yhden täyden kierroksen, sen kuljettu matka on ympyrän ympärysmitta. Ympyrän laskemiseksi sinun on mitattava ympyrän halkaisija.
- Mittaa etäisyys tuulimittarin keskipisteestä yhden kulhon keskikohtaan. Tämä on tuulimittarin säde. Halkaisija on 2 kertaa säde.
- Ympyrän ympärysmitta on yhtä suuri kuin halkaisija kertaa vakio pi tai 1 kertaa säde kertaa pi.
- Jos esimerkiksi kulhon keskipisteen ja tuulimittarin keskipisteen välinen etäisyys on 30 cm (1 jalkaa), kulhon kulku yhdellä kierroksella kulkee 2 x 30 x 3,14 (pyöristettynä 2 desimaalin tarkkuudella) tai 188,4 cm (74,2 cm. Tuumaa).
Vaihe 3. Aseta tuulimittari paikkaan, jossa tuuli osuu kulhoon
Tarvitset tuulta kääntääksesi tuulimittarin, mutta ei niin paljon, että se puhaltaa sen irti. Lisää tarvittaessa painoa, jotta tuulimittari pysyy pystyssä.
Vaihe 4. Laske, kuinka monta kertaa tuulimittari pyörii saadaksesi selville kiinteän ajan
Seiso liikkumattomana yhdessä kohdassa ja laske kuinka monta kertaa värillinen kulho pyörii ympyrän ympäri. Mahdolliset välit ovat 5, 10, 15, 20, 30 sekuntia tai jopa 1 täysi minuutti. Aseta sekuntikello sammumaan tietyin aikavälein laskutoimituksen tarkkuuden varmistamiseksi.
- Jos sinulla ei ole sekuntikelloa, pyydä ystävääsi katsomaan kelloa, kun lasket kierroksia.
- Jos ostit tuulimittarin, merkitse yksi kulhoista, jotta voit laskea oikein.
Vaihe 5. Kerro kierrosten lukumäärä etäisyydellä, jonka tuulimittari kulkee yhden kierroksen aikana
Tuloksena on tuulimittarin kokonaismatka havaintohetkellä.
Esimerkiksi tuulimittarin säde on 30 cm (0,98 jalkaa). Siten tuulimittari kulkee 188,4 cm (6,18 jalkaa) yhdellä kierroksella. Jos se pyörii 50 kertaa niin kauan kuin lasket, kokonaismatka on 50 x 188, 4 = 9420 cm
Vaihe 6. Jaa kokonaismatka matka -ajalla
Nopeuskaava on kokonaismatka jaettuna ajan pituudella, joka kuluu kyseisen matkan suorittamiseen. Laske tuulen nopeus havaintohetkellä ottamalla tuulimittarin kokonaismatka ja jakamalla matka -aika.
- Jos esimerkiksi lasket kierrosten lukumäärän 10 sekunnissa, jaa matka 10 sekunnilla. Nopeus = 9420 cm/10 s = 942 cm/s (30,9 jalkaa/s).
- Kun 942 cm/s kerrotaan 3600: lla, saadaan 3 391 200 cm/h, jaettuna 100 000: lla (senttimetrejä kilometrissä) 33,9 km/h.
- Kun kerrotaan 30,9 jalkaa sekunnissa 3 600: lla, saadaan 111 240 jalkaa tunnissa, jaettuna 5280: lla saadaan 21,1 mailia tunnissa.
