Rýchlosť je mierou, ktorou sa objekt pohybuje. Rýchlosť objektu je celková prejdená vzdialenosť za daný čas. Jednotky rýchlosti sú míle za hodinu (míle/hodinu alebo mph), centimetre za sekundu (cm/s alebo cm/s), metre za sekundu (m/s alebo m/s) alebo kilometre za hodinu (km/h) alebo km / h). Na meranie rýchlosti potrebujete poznať vzdialenosť, ktorú objekt prešiel a čas, ktorý prešiel, a potom vypočítajte rýchlosť vydelením vzdialenosti časom.
Krok
Metóda 1 z 3: Meranie rýchlosti bežca
Krok 1. Určte vzdialenosť, ktorú chcete prejsť
To, či sa bežec nachádza na trati známej dĺžky, napríklad 100 m, zistíte podľa vzdialenosti v otvorenom poli.
- Ak ste v poli, zmerajte vzdialenosť pomocou pásky.
- Začiatočný a koncový bod označte šnúrkou alebo dopravným značením.
Krok 2. Spustite experiment
Ak chcete zistiť rýchlosť bežca, potrebujete vedieť, ako dlho bude trvať, kým prejde uvedenú vzdialenosť. Požiadajte ho, aby počkal, kým poviete „Začni!“aby bolo meranie na stopkách presné. Uistite sa, že stopky ukazujú nulu, potom požiadajte bežca, aby sa pripravil na počiatočnú pozíciu meranej vzdialenosti.
Hodinkami môžete merať aj čas, ale výsledky nie sú veľmi presné
Krok 3. Signál bežca pri sledovaní stopiek
Skúste zladiť načasovanie, zakričte „Začnite!“A súčasne skontrolujte stopky. Ak zistíte, že stopky sú vypnuté, nechajte ich reštartovať.
Krok 4. Zastavte stopky, keď bežec prekročí cieľovú čiaru
Dávajte veľký pozor na to, či bežec prešiel cieľovým bodom. Uistite sa, že sú stopky vypnuté práve vtedy, keď prekračujú čiaru.
Krok 5. Rozdeľte vzdialenosť, ktorú bežec prešiel, časom, ktorý potreboval
Toto rozdelenie je výpočtom rýchlosti bežca. Rýchlostná rovnica je prejdená vzdialenosť/prejdený čas. Na príklade vzdialenosti 100 m (328 stôp), ak bežcovi trvá prejdenie vzdialenosti 10 sekúnd, je jeho rýchlosť 100 m (328 stôp) delená 10 alebo 10 m/s (32,8 stôp za sekundu).
- Vynásobením 10 m/s číslom 3 600 (počet sekúnd za hodinu) bežec prejde 36 000 metrov za hodinu alebo 36 km/h (10 kilometrov sa rovná 1 000 m).
- Vynásobením 32,8 stôp za sekundu a 3 600 bežec prekoná 118 080 stôp za hodinu alebo 22,4 míľ za hodinu (1 míľa sa rovná 5 280 stôp).
Metóda 2 z 3: Meranie rýchlosti zvuku
Krok 1. Nájdite stenu, ktorá odráža zvuk
Na tento experiment môžete použiť kamenné alebo betónové steny. Otestujte stenu tlieskaním alebo krikom a počúvajte ozvenu. Ak počujete hlasné ozveny, so stenou sa dobre pracuje.
Krok 2. Zmerajte vzdialenosť najmenej 50 m od steny
Odporúča sa vzdialenosť 50 m, pretože vám poskytne dostatok času na presné meranie. Keďže uvažujete o vzdialenosti, ktorú zvuk od vás prejde k stene a späť k vám, v skutočnosti meriate vzdialenosť 100 m).
Zmerajte vzdialenosť pomocou pásky. Skúste merať čo najpresnejšie
Krok 3. Zatlieskajte rukami, keď ozvena príde zo steny
Postavte sa pred stenu v meranej vzdialenosti a zľahka tlieskajte rukami. V tom momente by ste mali počuť ozvenu. Zvýšte alebo znížte rýchlosť rytmu tlieskania, kým sa nezhoduje s ozvenou predchádzajúceho tlieskania.
Keď je synchronizácia dokonalá, nemali by ste počuť ozvenu, iba potlesk
Krok 4. 11 -krát tlieskajte rukami a zaznamenávajte čas stopkami
Nechajte priateľa zapnúť stopky pri prvej klapke a zastaviť pri poslednej. Tlesknutím rúk 11 -krát zmeriate 10 intervalov vzdialenosti, ktorou sa zvuk tlieskajúcich ozvien od steny. V podstate zvuk prejde 10 -krát vzdialenosťou 100 metrov.
- Clap 11 -krát tiež poskytne vašim priateľom čas na presné spustenie a zastavenie stopiek.
- Vykonajte tento krok niekoľkokrát a zistite priemerný čas, aby ste získali presnejšie meranie. Ak chcete nájsť priemer, sčítajte všetky získané časy a delte počtom pokusov.
Krok 5. Vynásobte vzdialenosť 10
Pretože ste klepli 11 -krát, zvuk prešiel 10 -násobok vzdialenosti. 100 metrov vynásobených 10 je 1000 metrov.
Krok 6. Vydeľte vzdialenosť, ktorú zvuk prejde, dobou, ktorú potrebuje na potlesk
Toto počítadlo meria rýchlosť tlieskania z ruky na stenu a späť k uchu.
- Napríklad na 11 -násobné tlieskanie potrebujete 2,89 sekundy. Rozdelením vzdialenosti 1 000 metrov na 2,89 sekundy získate rýchlosť zvuku 346 m/s.
- Rýchlosť zvuku na hladine mora je 340,29 m/s (1 116 stôp za sekundu alebo 761,2 míľ/hodinu). Vaše výpočty by sa mali blížiť tomuto číslu, ale nemusia byť úplne rovnaké, najmä ak nie ste na hladine mora. Vo vyšších nadmorských výškach je vzduch redší a rýchlosť zvuku je pomalšia.
- Rýchlosť zvuku je vyššia, keď cestuje kvapalinami a pevnými látkami, než vzduchom, pretože zvuk sa šíri rýchlejšie, keď prechádza materiálmi s vysokou hustotou.
Metóda 3 z 3: Meranie rýchlosti vetra
Krok 1. Pripravte si anemometer
Anemometer je zariadenie, ktoré meria rýchlosť vetra. Tento nástroj sa skladá z 3 alebo 4 misiek s tyčami, z ktorých každá je namontovaná na otočnom hriadeli. Vietor vstúpi do misy a roztočí misku. Čím rýchlejšie vietor fúka, tým rýchlejšie sa misa otáča okolo svojej osi.
- Anemometre je možné zakúpiť alebo si vyrobiť sami.
- Na výrobu anemometra si pripravte päť papierových misiek, dve slamky, ostrú ceruzku s gumou, zošívačku, ostrý špendlík a pravítko. Farbite jednu misku, aby ste ju odlíšili od ostatných.
- Na jednej strane štyroch misiek urobte dieru, asi 2 palce od okraja. V piatej miske urobte okolo misky štyri rovnomerne rozmiestnené otvory, asi 2 palce od okrajov. Na dne misky tiež urobte dieru.
- Cez jednu z misiek vložte slamku a uistite sa, že v miske je 2-palcový koniec slamy. Konce pripevnite k bokom misky zošívačkou. Druhý koniec slamky vložte cez piatu misku so 4 otvormi na jednej strane a von na druhej strane. Na koniec tejto slamky položte druhú misku a zaistite ju zošívačkou. Uistite sa, že všetky misky smerujú rovnakým smerom.
- Vyššie uvedené kroky zopakujte s ďalšími dvoma miskami a slamky vložte do dvoch zostávajúcich otvorov v strednej miske. Opäť sa uistite, že všetky misky smerujú rovnakým smerom.
- Opatrne vložte kolík v priesečníku slamiek v stredovej miske.
- Vložte ceruzku do spodného otvoru piatej misky a veďte ju špendlíkom, kým nenarazí na gumu. Zaistite, aby sa anemometer mohol otáčať hladko. Ak nie, upravte polohu ceruzky tak, aby guma nesmerovala priamo na slamku.
Krok 2. Vypočítajte obvod anemometra
Keď jedna z misiek dokončí jedno úplné otočenie, vzdialenosť, ktorú prejde, je obvod kruhu. Ak chcete vypočítať obvod, musíte zmerať priemer kruhu.
- Zmerajte vzdialenosť od stredu anemometra k stredu jednej z misiek. Toto je polomer anemometra. Priemer je dvojnásobok polomeru.
- Obvod kruhu sa rovná priemeru krát konštanta pí alebo 1 krát polomer krát pí.
- Ak je napríklad vzdialenosť medzi stredom misky a stredom anemometra 30 cm (1 stopa), vzdialenosť, ktorú misa prejde pri jednom otočení, je 2 x 30 x 3,14 (zaokrúhlené pi na 2 desatinné miesta), alebo 188,4 cm (74,2 cm). Palec).
Krok 3. Umiestnite anemometer na miesto, kde vietor naráža na misku
Na otočenie anemometra potrebujete dostatok vetra, nie však natoľko, aby ho fúkal. Ak je to potrebné, pridajte hmotnosť, aby mohol anemometer stáť vzpriamene.
Krok 4. Spočítajte počet otáčok anemometra, aby ste zistili pevné trvanie času
Stojte nehybne na jednom mieste a počítajte, koľkokrát sa farebná misa otáča okolo kruhu. Možné intervaly sú 5, 10, 15, 20, 30 sekúnd alebo dokonca 1 celá minúta. Nastavte stopky na vypnutie v určitých časových intervaloch, aby bola zaistená presnosť počítania.
- Ak nemáte stopky, nechajte priateľa pozrieť sa na hodiny, keď počítate rotácie.
- Ak ste si kúpili hotový anemometer, označte jednu z misiek, aby ste mohli správne počítať.
Krok 5. Vynásobte počet otáčok vzdialenosťou, ktorú anemometer prejde jednou otáčkou
Výsledkom je celková vzdialenosť, ktorú anemometer prešiel v čase vášho pozorovania.
Napríklad anemometer má polomer 30 cm (0,98 stopy). Anemometer teda prejde 188,4 cm (6,18 stopy) v rámci jednej otáčky. Ak sa otočí 50 -krát tak dlho, ako počítate, celková vzdialenosť je 50 x 188, 4 = 9 420 cm
Krok 6. Vydeľte celkovú vzdialenosť časom cesty
Vzorec pre rýchlosť je celková vzdialenosť vydelená časom, ktorý je potrebné na prejdenie tejto vzdialenosti. Na výpočet rýchlosti vetra v čase pozorovania vezmite celkovú prejdenú vzdialenosť anemometrom a vydelte ju cestovným časom.
- Ak napríklad počítate počet otáčok za 10 sekúnd, vydelenú vzdialenosť vydeľte 10 sekúnd. Rýchlosť = 9 420 cm/10 s = 942 cm/s (30,9 ft/s).
- Vynásobením 942 cm/s 3 600 získate 3 391 200 cm/h, delené 100 000 (počet centimetrov na kilometri) na 33,9 km/h.
- Vynásobením 30,9 stôp za sekundu 3 600 získate 111 240 stôp za hodinu, delené 5 280 získate 21,1 míľ za hodinu.
