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Come misurare la velocità

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Autore: John Stephens
Data Della Creazione: 24 Gennaio 2021
Data Di Aggiornamento: 2 Luglio 2024
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In questo articolo: Misurare la velocità di un corridore Misurare la velocità del suono Misurare la velocità del vento8 Riferimenti

La velocità è una misura della velocità o lentezza di un oggetto (nel senso fisico del termine) in movimento. La velocità di un oggetto è la distanza percorsa per unità di tempo. Le unità di velocità includono metri al secondo (m / s), chilometri all'ora (km / h) e nodi (navigazione). Per misurare una velocità, è necessario conoscere o misurare la distanza percorsa in un determinato periodo di tempo. Una volta in possesso di questi due dati, dividi semplicemente la distanza per il tempo e otterrai una velocità.


stadi

Metodo 1 Misura la velocità di un corridore



  1. Determina la distanza che il corridore deve percorrere. Se riesci ad accedere a una pista di atletica, scegli una corsia di 100 m, oppure pianta due picchetti distanti 100 m in un campo piatto.
    • Se ti trovi in ​​un campo o su un sentiero, prendi un dekameter per misurare i tuoi cento metri.
    • Indicare le linee di inizio e fine con una corda posizionata a terra o due coni in loco.



  2. Preparati Il pilota selezionerà e per conoscere la sua velocità durante la gara, devi sapere quanto tempo impiegherà a percorrere la distanza pianificata. Perché la misura del tempo sia giusta, il corridore andrà al tuo segnale ("Vai!" Ad esempio). Prima di avviare il timer, assicurarsi che sia a zero. Il pilota deve solo mettersi sulla linea di partenza.
    • Puoi anche usare un orologio, ma la tua misurazione del tempo sarà meno accurata.




  3. Attiva il cronometro. Triggerlo nel momento in cui il corridore attraversa la linea di partenza. Avrai dato al ciclista il segnale concordato tra di voi. Se il pilota ha fatto una falsa partenza, devi fare come in competizione: imposti l'orologio a zero e dai un inizio.



  4. Ferma il cronometro. Smettila quando il corridore taglia il traguardo. Segui attentamente la gara e soprattutto quando il pilota taglia il traguardo. Il cronometro deve essere fermato in quel momento.



  5. Dividi la distanza percorsa dal corridore per il tempo impiegato. Questa divisione consente di ottenere la velocità del corridore. La formula della velocità è, ricordala, la seguente: distanza percorsa / tempo impiegato per andare . Prendi l'esempio dei cento metri: se il cavaliere mette 10 secondi, avrà corso a una velocità di: 100 m diviso per 10 (100 m / 10 s) o 10 m / s.
    • Moltiplicare 10 m / s per 3.600 (il numero di secondi in un'ora). Il corridore avrebbe percorso 36.000 metri in un'ora. Sapendo che ci sono 1.000 metri in un chilometro, la sua velocità era di 36 km / h (36.000 / 1.000).
    • Se questo ciclista avesse percorso 200 m in 25 secondi, avrebbe percorso 28.800 m (200/25 x 3.600) in un'ora: la sua velocità era quindi di 28,8 km / h.

Metodo 2 Misura la velocità del suono




  1. Trova un muro che sembra buono. Trova un muro solido, come un muro di mattoni o cemento. Prova la qualità di ritorno del muro (eco) battendo le mani o urlando. Se lecho è udibile, questo è il muro di cui hai bisogno per la tua esperienza.



  2. Mettiti a cinquanta metri dal muro. Questa distanza consente di sincronizzarsi bene con l'eco, di avere abbastanza tempo per effettuare misurazioni precise (perché qualsiasi differenza distorce notevolmente il risultato). Infine, questa distanza di cinquanta metri è molto conveniente per i calcoli, perché con il ritorno del suono, hai cento metri.
    • Misura la distanza con un decametro. Cerca di essere il più preciso possibile nelle tue misurazioni.



  3. Colpisci le tue mani. Fallo al ritmo di Lecho. Assicurati di essere alla giusta distanza e colpisci le mani lentamente. Devi essere in grado di sentire il lecho quando colpisci di nuovo le mani. Estendi o diminuisci il ritmo del battito delle mani in modo da essere sincrono con l'eco del battito precedente.
    • Quando sei perfettamente sincrono, sentirai solo il suono del tuo battito di mani, il suono dell'eco sarà coperto.



  4. Colpisci undici volte nelle tue mani. Un cronometrista misurerà il tempo. Attiverà il suo cronometrista al primo colpo e si fermerà all'ultimo. Con undici mani che battono le mani, hai dieci intervalli di tempo. In lontananza, il suono ha viaggiato dieci volte cento metri, la lunghezza avanti e indietro verso il muro.
    • Colpire undici volte nelle mani consente al cronometrista di iniziare in tempo e non essere sorpreso alla fine, la misurazione è abbastanza accurata.
    • Per ottenere una misurazione più accurata, eseguire più volte di questo tipo, quindi fare una media. Per fare ciò, sommare tutte le volte ottenute, quindi dividere per il numero di volte.



  5. Moltiplica la distanza per dieci. Come hai colpito undici volte nelle tue mani, il suono ha percorso dieci volte la distanza avanti e indietro da te al muro, dieci volte cento metri, il che dà mille metri.



  6. Fai la divisione. Dividi la distanza percorsa per il tempo impiegato per raggiungere la stessa distanza. Avrai la velocità media del suono nel suo percorso dalle mani al muro e alla schiena.
    • Quindi, diciamo che per undici battiti, hai misurato 2,89 secondi. La velocità del suono viene calcolata prendendo la distanza, o 1.000 metri, divisa per la durata, o 2,89 secondi, che dà una velocità del suono di 346 m / s.
    • La velocità del suono al livello del mare è 340.29 m / s. Con l'esperienza che hai fatto, non trovi la vera velocità, ma una velocità prossima. Ciò sarà ancora più vero se non sei al livello del mare: se sei in quota, l'aria è meno densa e il suono si diffonde meno rapidamente.
    • Il suono viaggia più velocemente in un liquido o solido che nell'aria, perché è sorprendentemente meno frenato nei media ad alta densità.

Metodo 3 Misura la velocità del vento



  1. Avere un anemometro. Un anemometro è un dispositivo appositamente progettato per misurare la velocità del vento. È costituito da un asse rotante centrale sul quale sono fissate tre o quattro tazze montate all'estremità di un piccolo asse. Il vento sprofonda nelle coppe vuote, facendo girare il lassismo. Più forte è il vento, più velocemente ruotano le coppe, più velocemente gira il lassismo centrale.
    • Puoi acquistare il tuo anemometro, ma puoi anche fabbricarlo da solo.
    • Per fare un anemometro, hai bisogno di cinque tazze di materiale rigido da 8 a 10 cm di diametro, due cannucce, una matita affilata con una gomma, una cucitrice, un perno e un righello. Colora una delle tazze per poterla individuare durante l'esperimento.
    • Praticare un foro sul lato di quattro delle cinque tazze a circa 3 cm dal bordo. Nella quinta ciotola, fai quattro fori equidistanti, tutti a 3 cm dal bordo. Fai anche un buco nella parte superiore di questa tazza.
    • Introdurre una cannuccia nel foro di un piatto per una lunghezza da 2 a 3 cm. Fissalo in questa posizione con una graffetta. Prendi l'altra estremità della cannuccia e attraversa la coppa attraverso i quattro fori. Una volta che la cannuccia è a posto, attaccare una seconda tazza alla seconda estremità allo stesso modo della prima. Verificherai che le due tazze singole siano orientate nella stessa direzione.
    • Ripeti lo stesso con la seconda cannuccia e le altre due tazze, usando gli altri due fori nel quinto piatto. Controlla questa volta che le quattro tazze siano orientate nella stessa direzione.
    • Usando il perno, forare delicatamente le due cannucce che si intersecano all'interno del quinto piatto.
    • Inserisci la matita nel foro centrale del quinto piatto. La gomma entrerà per prima, perché il perno verrà inserito. Verifica che l'anemometro ruoti liberamente. In tal caso, puoi iniziare l'esperimento. In caso di inceppamento, rimuovere una puntina o una matita e vedere se le tazze ruotano liberamente.



  2. Calcola il circonferenza del metro. Una coppa che esegue una svolta completa descrive un cerchio e percorre una distanza pari alla circonferenza di quel cerchio. Per calcolare quest'ultimo, è necessario il diametro del cerchio.
    • Misura la lunghezza del misuratore al centro di una delle tazze. Questo è chiamato il raggio del contatore. Raddoppiando questa distanza, hai il diametro.
    • La circonferenza di un cerchio è uguale al prodotto del diametro della costante π (pi) o al prodotto del doppio del raggio per π.
    • Pertanto, se la lunghezza tra il centro di una delle coppe sull'asse centrale del metro è di 30 cm, una coppa che fa un giro completo percorre una distanza di: 2 x 30 x 3,14 (arrotondando π con due decimali), oppure 188,4 cm.



  3. Posizionare lo strumento correttamente. Posizionalo in un luogo dove il vento è sensibile, ma evita di metterlo in un luogo troppo violento, altrimenti non sarai in grado di individuare il numero di rotazioni. Riparalo bene in modo che non voli e tienilo in posizione verticale.



  4. Conta il numero di giri. Contalo a tempo determinato. Siediti davanti alla macchina e conta un giro ogni volta che la tazza colorata ti passa di fronte. Quest'ultimo può richiedere un tempo variabile per completare un giro: 5, 10, 15, 20, 30 secondi, anche un minuto, tutto dipende dalla forza del vento del momento. Imposta un timer per una determinata durata, che ti permetterà di contare i turni in silenzio.
    • Se non si dispone di un timer, chiedere ad un amico il tempo mentre si contano i turni.
    • Se acquisti un anemometro, fai un segno su una delle tazze in modo da poter contare facilmente il numero di giri.



  5. Moltiplicare il numero di giri per la circonferenza. Durante il tempo impostato, hai contato un numero di turni. Se moltiplichi questo numero per la circonferenza del cerchio descritto dalla coppa di riferimento, otterrai la distanza percorsa dalla coppa contrassegnata.
    • Pertanto, se il tuo anemometro ha un raggio di 30 cm, una delle tazze scorre a sua volta 188,4 cm. Se durante la tua osservazione compie 50 curve, la distanza percorsa sarà: 50 x 188,4 = 9.420 cm.



  6. Dividi la distanza totale per il tempo trascorso. Si dice sopra: la velocità è la distanza percorsa per unità di tempo. Prendi in anticipo la distanza totale percorsa dalla coppa segnata, quindi dividila per il tempo di rotazione scelto: hai la velocità del vento.
    • Quindi, se state osservando la tazza per 10 secondi, dovrete dividere la distanza coperta per 10. Per riprendere l'esempio avremo: 9 420 cm / 10 s = 942 cm / s.
    • Moltiplica 942 cm / s per 3.600 (che è il numero di secondi in un'ora) e ottieni 3.391.200 cm / h. Dividi per 100.000 (il numero di centimetri in un chilometro) e ottieni 33,9 km / h: è un vento moderato!
    • Se il periodo di osservazione fosse stato di 15 secondi per un numero identico di rivoluzioni, la tazza avrebbe sempre viaggiato per 9 420 cm, o 2 260 800 cm (9 420/15 x 3600) in un'ora, una velocità di 22,6 km / h.