Ātrums ir objekta kustības ātruma rādītājs. Objekta ātrums ir kopējais nobrauktais attālums noteiktā laikā. Ātruma mērvienības ir jūdzes stundā (jūdzes stundā vai jūdzes stundā), centimetri sekundē (cm/sekundē vai cm/s), metri sekundē (m/sekundē vai m/s) vai kilometri stundā (km/stundā) vai kph). Lai izmērītu ātrumu, jums jāzina objekta nobrauktais attālums un nobrauktais laiks, pēc tam aprēķiniet ātrumu, dalot attālumu ar laiku.
Solis
1. metode no 3: skrējēja ātruma mērīšana
1. solis. Nosakiet veicamo attālumu
Jūs varat noteikt, vai skrējējs atrodas zināma garuma trasē, piemēram, 100 m, vai novērojot attālumu atklātā laukā.
- Izmantojiet mērlenti, lai izmērītu attālumu, ja atrodaties laukā.
- Atzīmējiet sākuma un beigu punktus ar virkni vai ceļa marķējuma konusu.
2. solis. Sāciet eksperimentu
Lai atrastu skrējēja ātrumu, jums jāzina laiks, kas viņam būs nepieciešams, lai veiktu noteikto distanci. Palūdziet viņam pagaidīt, kamēr jūs sakāt “Sāc!” lai hronometra mērījumi būtu precīzi. Pārliecinieties, vai hronometrs rāda nulli, pēc tam palūdziet skrējējam sagatavoties mērāmā attāluma sākuma stāvoklī.
Laika mērīšanai var izmantot arī pulksteni, taču rezultāti nav ļoti precīzi
3. solis. Signalizējiet skrējēju, skatoties hronometru
Mēģiniet saskaņot laiku, kliegt “Start!” Un vienlaikus pārbaudīt hronometru. Ja pamanāt, ka hronometrs ir izslēgts, restartējiet to.
Solis 4. Apturiet hronometru, kad skrējējs šķērso finiša līniju
Pievērsiet uzmanību tam, vai skrējējs ir nokārtojis noteikto punktu kā finiša līniju. Pārliecinieties, vai hronometrs ir izslēgts tieši tad, kad tas šķērso līniju.
Solis 5. Sadaliet skrējēja nobraukto attālumu ar laiku, kas bija vajadzīgs
Šis sadalījums ir skrējēja ātruma aprēķins. Ātruma vienādojums ir nobrauktais attālums/nobrauktais laiks. Ja piemērs ir 100 m (328 pēdas), ja skrējējs distances veikšanai aizņem 10 sekundes, viņa ātrums ir 100 m (328 pēdas) dalīts ar 10 vai 10 m/s (32,8 pēdas sekundē).
- Reizinot 10 m/s ar 3600 (sekunžu skaits stundā), skrējējs veic 36 000 metru stundā jeb 36 km/h (10 kilometri vienādi ar 1000 m).
- Reizinot 32,8 pēdas sekundē ar 3600, skrējējs aptver 118 080 pēdas stundā jeb 22,4 jūdzes stundā (1 jūdze ir vienāda ar 5280 pēdām).
2. metode no 3: skaņas ātruma mērīšana
Solis 1. Atrodiet sienu, kas atspoguļo skaņu
Šim eksperimentam varat izmantot akmens vai betona sienas. Pārbaudiet sienu, aplaudējot vai kliedzot, un klausieties atbalsi. Ja dzirdat skaļu atbalsi, ar sienu ir labi strādāt.
2. solis. Izmēriet vismaz 50 m attālumu no sienas
Ieteicams 50 m attālums, jo tas dod pietiekami daudz laika precīzu mērījumu veikšanai. Tā kā jūs apsverat attālumu, kādā skaņa nonāks no jums līdz sienai un atpakaļ pie jums, jūs faktiski mēra attālumu 100 m).
Izmēriet attālumu ar mērlenti. Mēģiniet izmērīt pēc iespējas precīzāk
Solis 3. Sasitiet rokas, kad atbalss nāk no sienas
Stāviet sienas priekšā izmērītajā attālumā un viegli sasitiet rokas. Tajā brīdī jums vajadzētu būt iespējai dzirdēt atbalsi. Palieliniet vai samaziniet aplaudēšanas ritma ātrumu, līdz tas sakrīt ar iepriekšējā aplaudēšanas atbalsi.
Kad sinhronizācija ir perfekta, jums nevajadzētu dzirdēt atbalsi, tikai aplausus
4. solis. Plaukstiet ar rokām, ierakstot laiku ar hronometru
Palūdziet draugam ieslēgt hronometru pirmajā klapē un apstāties pēdējā. Sitot plaukstas 11 reizes, jūs izmērāt 10 intervālus no attāluma, ko atskan klapēšanas skaņa no sienas. Būtībā skaņa 10 reizes pārsniedz 100 metru attālumu.
- Aplaudēt 11 reizes arī dod draugiem laiku, lai precīzi iedarbinātu un apturētu hronometru.
- Veiciet šo darbību dažas reizes un atrodiet vidējo laiku, lai iegūtu precīzāku mērījumu. Lai atrastu vidējo, saskaitiet visus iegūtos laikus un daliet ar izmēģinājumu skaitu.
Solis 5. Reiziniet attālumu ar 10
Tā kā jūs pieskārāties 11 reizes, skaņa nobrauca 10 reizes vairāk. 100 metri, kas reizināti ar 10, ir 1000 metri.
6. solis. Sadaliet skaņas nobraukto attālumu ar laiku, kas vajadzīgs, lai aplaudētu
Šis skaitītājs mēra skaņas sitienu ātrumu no rokas līdz sienai un atpakaļ pie auss.
- Piemēram, 11 reizes aplaudēšanai nepieciešamas 2,89 sekundes. Sadaliet 1000 metru attālumu ar 2,89 sekundēm, lai skaņas ātrums būtu 346 m/s.
- Skaņas ātrums jūras līmenī ir 340,29 m/s (1116 pēdas sekundē jeb 761,2 jūdzes stundā). Jūsu aprēķiniem vajadzētu būt tuvu šim skaitlim, taču tie var nebūt pilnīgi vienādi, it īpaši, ja neesat jūras līmenī. Lielākos augstumos gaiss ir plānāks un skaņas ātrums ir lēnāks.
- Skaņas ātrums, pārvietojoties pa šķidrumiem un cietām vielām, ir lielāks nekā pa gaisu, jo skaņa pārvietojas ātrāk, kad tā iet caur augsta blīvuma materiāliem.
3. metode no 3: vēja ātruma mērīšana
Solis 1. Sagatavojiet anemometru
Anemometrs ir ierīce, kas mēra vēja ātrumu. Šis rīks sastāv no 3 vai 4 bļodām ar stieņiem, kas katrs ir uzstādīts uz rotējošas vārpstas. Vējš ieies bļodā un liks bļodai griezties. Jo ātrāk pūš vējš, jo ātrāk bļoda griežas pa savu asi.
- Anemometrus var iegādāties vai izgatavot pats.
- Lai izveidotu anemometru, sagatavojiet piecas papīra bļodas, divus salmiņus, asu zīmuli ar dzēšgumiju, skavotāju, asu tapu un lineālu. Krāsojiet vienu bļodu, lai to atšķirtu no citām.
- Ieduriet caurumu četru bļodu vienā pusē, apmēram 2 collas no malas. Piektajā bļodā izveidojiet četrus vienmērīgi izvietotus caurumus ap bļodu, apmēram 2 collas no malām. Bļodas apakšā arī izveidojiet caurumu.
- Ievietojiet salmiņu caur vienas bļodas malu, pārliecinoties, ka bļodā ir 2 collu salmu gals. Piestipriniet galus pie bļodas malām ar skavotāju. Ievietojiet otru salmu galu caur piekto bļodu ar 4 caurumiem vienā pusē un ārā otrā. Novietojiet otro bļodu šī salmiņa galā un nostipriniet to ar skavotāju. Pārliecinieties, vai visas bļodas ir vērstas vienā virzienā.
- Atkārtojiet iepriekš minētās darbības ar pārējām divām bļodiņām, ievietojot salmiņus divos atlikušajos caurumos centrālajā bļodā. Vēlreiz pārliecinieties, ka visas bļodas ir vērstas vienā virzienā.
- Uzmanīgi ievietojiet tapu salmiņu krustošanās vietā centrālajā traukā.
- Ievietojiet zīmuli piektās bļodas apakšējā atverē un izvelciet to caur tapu, līdz tas nonāk dzēšgumijā. Pārliecinieties, ka anemometrs var vienmērīgi griezties. Ja nē, noregulējiet zīmuļa stāvokli tā, lai dzēšgumija nebūtu vērsta tieši uz salmiņu.
2. solis. Aprēķiniet anemometra apkārtmēru
Kad viena no bļodiņām pabeidz vienu pilnu rotāciju, tās nobrauktais attālums ir apļa apkārtmērs. Lai aprēķinātu apkārtmēru, jums jāizmēra apļa diametrs.
- Izmēriet attālumu no anemometra centra līdz vienas bļodas centram. Tas ir anemometra rādiuss. Diametrs ir 2 reizes lielāks par rādiusu.
- Apļa apkārtmērs ir vienāds ar diametru, kas reizināts ar konstantu pi, vai 1 reizi par rādiusu reizēm pi.
- Piemēram, ja attālums starp bļodas centru un anemometra centru ir 30 cm (1 pēda), attālums, ko bļoda veic vienā rotācijā, ir 2 x 30 x 3,14 (noapaļots pi līdz 2 zīmēm aiz komata), vai 188,4 cm (74,2 cm) collas).
Solis 3. Novietojiet anemometru vietā, kur vējš skar bļodu
Jums ir nepieciešams pietiekami daudz vēja, lai pagrieztu anemometru, bet ne tik daudz, lai tas izpūstos. Ja nepieciešams, pievienojiet svaru, lai anemometrs varētu stāvēt vertikāli.
Solis 4. Saskaitiet, cik reizes anemometrs griežas, lai uzzinātu fiksēto laika ilgumu
Stāviet nekustīgi vienā brīdī un saskaitiet, cik reižu krāsainā bļoda griežas ap apli. Iespējamie intervāli ir 5, 10, 15, 20, 30 sekundes vai pat 1 pilna minūte. Iestatiet hronometru izslēgšanai noteiktos laika intervālos, lai nodrošinātu skaitīšanas precizitāti.
- Ja jums nav hronometra, lūdziet draugam skatīties pulkstenī, skaitot rotācijas.
- Ja iegādājāties gatavu anemometru, atzīmējiet vienu no bļodiņām, lai varētu pareizi saskaitīt.
Solis 5. Reiziniet apgriezienu skaitu ar attālumu, ko anemometrs veic vienā apgriezienā
Rezultāts ir kopējais attālums, ko anemometrs veica jūsu novērošanas laikā.
Piemēram, anemometra rādiuss ir 30 cm (0,98 pēdas). Tādējādi anemometrs vienā apgriezienā nobrauc 188,4 cm (6,18 pēdas). Ja tas griežas 50 reizes tik ilgi, cik jūs skaitāt, kopējais attālums ir 50 x 188, 4 = 9420 cm
6. solis. Kopējo attālumu daliet ar brauciena laiku
Ātruma formula ir kopējais attālums, kas dalīts ar laiku, kas nepieciešams šī attāluma veikšanai. Lai aprēķinātu vēja ātrumu novērošanas laikā, ņemiet kopējo anemometra nobraukto attālumu un daliet to ar brauciena laiku.
- Piemēram, ja jūs skaitāt apgriezienu skaitu 10 sekundēs, sadaliet nobraukto attālumu ar 10 sekundēm. Ātrums = 9420 cm/10 sek = 942 cm/s (30,9 pēdas/sek).
- Reizinot 942 cm/s ar 3600, iegūst 3 391 200 cm/h, dalot ar 100 000 (centimetru skaits kilometrā) līdz 33,9 km/h.
- Reizinot 30,9 pēdas sekundē ar 3600, iegūst 111 240 pēdas stundā, dalot ar 5280, iegūst 21,1 jūdzi stundā.
