Ako merať rýchlosť?
Na meranie rýchlosti použite vzorec „Rýchlosť = vzdialenosť ÷ čas“. Môžete to urobiť tak, že určíte vzdialenosť, ktorú niečo prejde, a označíte to šnúrkou alebo kužeľom. Potom pomocou stopiek načasujte predmet alebo osobu a zaznamenajte, ako dlho trvala táto vzdialenosť. Nakoniec rozdeľte vzdialenosť od času, ktorý objekt potreboval na dosiahnutie cieľa. Ak by napríklad bežec bežal 100 metrov za 10 sekúnd, jeho rýchlosť by bola 10 metrov za sekundu. Ak sa chcete dozvedieť, ako merať rýchlosť vecí, ktoré nie sú predmetmi, ako je vietor alebo zvuk, čítajte ďalej!
Ak sa chcete dozvedieť, ako merať rýchlosť vecí, ktoré nie sú predmetmi, ako je vietor alebo zvuk, čítajte ďalej!
Rýchlosť je vyjadrením toho, ako rýchlo sa predmet pohybuje. Rýchlosť objektu je celková vzdialenosť, ktorú urazí za určitý čas. Jednotky rýchlosti zahŕňajú míle za hodinu (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). Meranie rýchlosti zahŕňa sledovanie vzdialenosti, ktorú predmet prejde, a času, ktorý uplynul, a potom z týchto pozorovaní vypočítajte rýchlosť delením vzdialenosti časom.
Metóda 1 z 3: meranie rýchlosti bežca
- 1Určte vzdialenosť, ktorú má bežec bežať. To sa dá dosiahnuť na bežeckej dráhe známej dĺžky, ako je 100 m (328 stôp), alebo vymedzením vzdialenosti na otvorenom poli.
- Ak ste v poli, pomocou meracej pásky alebo metrovej tyčinky zmerajte vzdialenosť.
- Začiatočný a koncový bod označte šnúrkou alebo šiškou.
- 2Nastavte experiment. Na to, aby ste určili rýchlosť bežca, potrebujete vedieť, koľko času bežec potrebuje na prejdenie nastavenej vzdialenosti. Povedzte bežcovi, aby počkal, kým nepoviete „Choď!“ aby ste na stopkách získali presné údaje. Uistite sa, že stopky sú nastavené na nulu, potom dajte bežca do polohy na začiatku meranej vzdialenosti.
- Na meranie času bežca môžete použiť aj hodinky, ale budú menej presné.
- 3Spustite bežec a hodinky súčasne. Ak chcete synchronizovať načasovanie čo najlepšie, zakričte „Choď!“ a súčasne spustite hodinky. Ak si uvedomíte, že načasovanie bolo vypnuté, bežec resetujte a skúste to znova.
- 4Zastavte hodinky, keď bežec prekročí cieľovú čiaru. Starostlivo sledujte, či bežec prekročí bod označený ako cieľová čiara. Uistite sa, že zastavíte hodinky čo najbližšie k presnému momentu, kedy prejde.
S rýchlosťou súvisí rýchlosť, ktorá je rýchlosťou aj smerom, ktorým sa predmet pohybuje. - 5Vydeľte vzdialenosť, ktorú bežec prešiel, počtom uplynulých sekúnd. Toto rozdelenie je výpočet na určenie rýchlosti bežca. Rovnica pre rýchlosť je prejdená vzdialenosť /čas na prejdenie tejto vzdialenosti. Na príklade dĺžky 100 m (328 stôp), ak by bežcovi trvala táto vzdialenosť 10 sekúnd, rýchlosť bežca by bola 100 m (328 stôp) delená 10 alebo 10 m/s (32,8 metra za sekundu)).
- Vynásobením 10 m/s číslom 3600 (počet sekúnd za hodinu) bežec prešiel 36000 metrov za hodinu alebo 36 kilometrov za hodinu (1 kilometer sa rovná 1000 m).
- Bežec vynásobil 32,8 metra za sekundu 3600 a prešiel 118080 metrov za hodinu alebo 22,4 míle za hodinu (5280 metrov sa rovná 1 míli).
Metóda 2 z 3: meranie rýchlosti zvuku
- 1Nájdite stenu, ktorá odráža zvuk. Na tento experiment dobre poslúži veľká tehlová alebo betónová stena. Môžete otestovať stenu tlieskaním rúk alebo kričaním a počúvaním ozveny. Ak počujete silné ozveny, je to dobrá stena na použitie.
- 2Zmerajte vzdialenosť najmenej 50 m (54,5 metra) od steny. Odporúča sa vzdialenosť 50 m (54,5 yardov), pretože by vám mala poskytnúť dostatok času na presné meranie. Pretože beriete do úvahy vzdialenosť, ktorú zvuk od vás prejde k stene a späť k vám, v skutočnosti meriate vzdialenosť 100 m (109 yardov).
- Zmerajte vzdialenosť pomocou pásky. Snažte sa byť pri svojich meraniach čo najpresnejší.
- 3Tlesknite rukami včas na ozvenu zo steny. Postavte sa pred stenu v odmeranej vzdialenosti a pomaly tlieskajte rukami. Pri tom by ste mali počuť ozvenu. Zrýchlite alebo spomaľte tlieskajúci rytmus, kým sa vaše tlieskanie nezhoduje s ozvenou z predchádzajúceho potlesku.
- Ak ste dokonale synchronizovaní, nemali by ste počuť ozvenu, ale iba tlieskanie.
- 4Počas záznamu času stopkami 11 -krát zatlieskajte rukami. Nechajte svojho priateľa spustiť hodinky pri prvom tlieskaní a zastaviť pri poslednom tlieskaní. Keď tlieskate 11 -krát, načasujete 10 intervalov vzdialenosti, aby sa zvuk tlieskania odrazil od steny. V zásade zvuk prešiel 10 -násobkom počiatočnej vzdialenosti 100 m.
- Tlieskanie 11 -krát tiež poskytne vášmu priateľovi dostatok času na presné spustenie a zastavenie hodiniek.
- Tento krok vykonajte viackrát a spriemerujte časy, aby ste získali presnejšie meranie. Priemerný počet pokusov je, že ich všetky sčítate a vydelíte počtom pokusov.
- 5Vynásobte vzdialenosť 10. Pretože ste tlieskali 11 -krát, zvuk v skutočnosti prešiel 10 -násobkom vzdialenosti. 100 metrov vynásobených 10 je 1000 metrov.
Toto bude merať rýchlosť zvuku tlieskania z vašich rúk na stenu a späť do uší. - 6Vydeľte vzdialenosť, ktorú zvuk prešiel, počtom času potrebného na potlesk. Toto bude merať rýchlosť zvuku tlieskania z vašich rúk na stenu a späť do uší.
- Povedzme napríklad, že to trvalo 11,89 sekundy. Aby sme našli rýchlosť, vezmeme vzdialenosť 1000 metrov a delíme časom 2,89 sekundy, aby sme dosiahli rýchlosť zvuku 346 m/s.
- Rýchlosť zvuku na hladine mora je 340,29 m/s (1116 metrov za sekundu alebo 761,2 mph). Vaše výpočty by sa mali približovať tomuto číslu, ale nemusia sa mu presne zhodovať, najmä ak nie ste na hladine mora. Vo vyšších nadmorských výškach vzduch redne a rýchlosť zvuku je pomalšia.
- Zvuk sa šíri kvapalinami a pevnými látkami rýchlejšie ako vzduchom, pretože zvuk sa pohybuje rýchlejšie materiálmi s vyššou hustotou.
Metóda 3 z 3: meranie rýchlosti vetra
- 1Získajte anemometer. Anemometer je zariadenie, ktoré meria rýchlosť vetra. Skladá sa z 3 alebo 4 šálok namontovaných na drôtoch pripevnených k centrálnemu otočnému hriadeľu. Vietor zachytáva poháre a núti ich točiť. Čím rýchlejšie vietor fúka, tým rýchlejšie sa šálky otáčajú okolo svojej osi.
- Môžete si kúpiť anemometer alebo si ho vyrobiť sami.
- Ak si chcete vyrobiť vlastný, zaobstarajte si päť trojgramových papierových pohárov, dve slamky, nabrúsenú ceruzku s gumou, zošívačku, malý ostrý špendlík a pravítko. Vyfarbite boky jedného z pohárov tak, aby bol odlišný od ostatných.
- Vytvorte dieru do boku štyroch pohárov asi 2,50 cm od okraja. Do piateho pohára prepichnite štyri otvory rovnomerne rozmiestnené okolo šálky asi 2,50 cm od okraja. Tiež urobte dierku v spodnej časti tohto pohára.
- Pretlačte jednu slamku cez bok jedného z pohárov, aby vo vnútri pohára zostalo asi 2,50 cm slamy. Slamku zošite na bok pohára. Zvyšok slamy prevlečte piatym pohárom so 4 otvormi na jednej a von na druhej strane. Na koniec tejto slamky položte druhý pohár a zošite ho na svojom mieste. Uistite sa, že všetky poháre smerujú rovnakým smerom.
- Vyššie uvedený krok zopakujte s ďalšími dvoma pohármi, pričom slamu podávajte zvyšnými dvoma otvormi v strednom pohári. Opäť sa uistite, že všetky poháre smerujú rovnakým smerom.
- Opatrne umiestnite špendlík cez priesečník slamiek v strednom pohári.
- Prevlečte ceruzku spodným otvorom piateho pohára a zatlačte špendlík cez gumu. Zaistite, aby sa váš anemometer mohol voľne otáčať. Ak je to tak, je teraz pripravený na použitie. Ak nie, upravte ceruzku tak, aby guma nebola priamo proti slamkám.
- 2Vypočítajte obvod anemometra. Keď jeden z pohárov dokončí úplné otočenie, vzdialenosť, ktorú prejde, je obvod kruhu. Na výpočet obvodu je potrebné zmerať priemer kruhu.
- Zmerajte vzdialenosť od stredu anemometra k stredu jedného z pohárov. Toto je polomer anemometra. Zdvojnásobením tejto vzdialenosti je priemer.
- Obvod kruhu sa rovná priemeru krát konštanta pi alebo 2 krát polomer krát pí.
- Ak je napríklad vzdialenosť medzi stredom šálky a stredom anemometra 30 cm (1 meter), vzdialenosť, ktorú pohár prejde pri jednom otočení, je 2 x 30 x 3,14 (zaokrúhlenie pí na 2 desatinné miesta) alebo 188,4 cm (188 centimetrov).
- 3Umiestnite anemometer na miesto, kde vietor zachytí svoje poháre. Chcete, aby vietor dostatočne roztočil anemometer, ale neprefukoval ho. Možno ho budete musieť ukotviť k zemi alebo stĺpiku, aby zostal vzpriamený.
- 4Spočítajte, koľkokrát sa anemometer točí po stanovenú dobu. Postavte sa na pevný bod a spočítajte, koľkokrát sa farebný pohár otočí okolo kruhu. Možné intervaly sú 5, 10, 15, 20, 30 sekúnd alebo dokonca celá minúta. Nastavte časovač tak, aby sa spustil v konkrétnom časovom intervale, aby sa zaistila presnosť počítania.
- Ak nemáte časovač, požiadajte priateľa, aby sledoval hodiny a kým budete počítať otáčky.
- Ak ste si kúpili anemometer, označte jeden z pohárov nejakým spôsobom, aby ste mohli správne počítať.
Aby sme našli rýchlosť, vezmeme vzdialenosť 1000 metrov a delíme časom 2,89 sekundy, aby sme dosiahli rýchlosť zvuku 346 m/s. - 5Vynásobte počet otáčok vzdialenosťou, ktorú anemometer prejde pri jednom otočení. To vám poskytne celkovú vzdialenosť, ktorú anemometer prešiel v čase, keď ste ho sledovali.
- Napríklad váš anemometer má polomer 30 cm (0,98 ft), a preto prejde 188,4 cm (6,18 ft) jediným otočením. Ak sa počas počítania otočilo 50 -krát, celková vzdialenosť je 50 x 188,4 = 9420 cm.
- 6Rozdeľte celkovú vzdialenosť za uplynulý čas. Rovnica rýchlosti je celková vzdialenosť vydelená časom, ktorý je potrebné na prejdenie tejto vzdialenosti. Ak odoberieme celkovú vzdialenosť, ktorú anemometer roztočil, a vydelíme ju časom, ktorý ste napočítali, získate aktuálnu rýchlosť vetra.
- Ak by ste napríklad spočítali počet otáčok za 10 sekúnd, vydelenú vzdialenosť by ste rozdelili na 10 sekúnd. Rýchlosť = (9420 cm/10 s) = 942 cm/s (30,9 ft/s).
- Vynásobením 942 cm/s číslom 3600 získate 3391 200 cm/h, delené 100000 (počet centimetrov na kilometer) alebo 33,9 km/h.
- Vynásobením 30,9 metra za sekundu hodnotou 3600 získate 111240 metrov za hodinu a delením 5280 získate 21,1 míľ za hodinu.
- S rýchlosťou súvisí rýchlosť, ktorá je rýchlosťou aj smerom, ktorým sa predmet pohybuje. Jednoduchý spôsob, ako ich rozlíšiť, je, že pretože anemometer sa točí v kruhu, môže merať iba rýchlosť vetra, nie rýchlosť. A rukáv opatrenia rýchlosť vetra, pretože ukazuje smer vietor fúka, pretože sa naplní vzduchom.
- Stopky
- Asistent
- Bežecká dráha (na meranie rýchlosti bežca)
- Stena odrážajúca zvuk (na meranie rýchlosti zvuku)
- Meracie pásmo (na meranie rýchlosti zvuku)
- Anemometer (na meranie rýchlosti vetra)
Prečítajte si tiež: Ako používať číslo nula v matematike?
Otázky a odpovede
- Rýchlosť je len to, ako ďaleko človek cestuje, vydelený časom, ktorý potrebuje na to, aby sa tam dostal, zatiaľ čo____ pridáva prvok smeru a _____. Čo je v medzierach?Rýchlosť je len to, ako ďaleko človek cestuje, vydelený časom, ktorý potrebuje na to, aby sa tam dostal, zatiaľ čo rýchlosť pridáva prvok smeru a zmeny rýchlosti v priebehu času.
