Rychlost je měřítkem toho, jak rychle se předmět pohybuje. Rychlost objektu je celková ujetá vzdálenost za daný čas. Jednotky rychlosti jsou míle za hodinu (míle/hodinu nebo mph), centimetry za sekundu (cm/s nebo cm/s), metry za sekundu (m/s nebo m/s) nebo kilometry za hodinu (km/h) nebo km / h). Chcete -li měřit rychlost, musíte znát vzdálenost, kterou objekt urazil, a čas, který urazil, a poté vypočítat rychlost vydělením vzdálenosti časem.
Krok
Metoda 1 ze 3: Měření rychlosti běžec
Krok 1. Určete ujetou vzdálenost
Můžete zjistit, zda je běžec na trati známé délky, například 100 m, nebo podle vzdálenosti v otevřeném poli.
- Pokud jste v poli, změřte vzdálenost pomocí svinovacího metru.
- Počáteční a koncový bod označte provázkem nebo kuželem pro vyznačení silnice.
Krok 2. Zahajte experiment
Chcete -li zjistit rychlost běžce, potřebujete znát čas, který mu zabere ujetí stanovené vzdálenosti. Požádejte ho, aby počkal, dokud neřeknete „Začněte!“aby bylo měření na stopkách přesné. Ujistěte se, že stopky ukazují nulu, poté požádejte běžce, aby se připravil ve výchozí poloze měřené vzdálenosti.
Hodinami můžete také měřit čas, ale výsledky nejsou příliš přesné
Krok 3. Signál běžce při sledování stopek
Zkuste sladit načasování, zakřičte „Start!“A současně zkontrolujte stopky. Pokud zjistíte, že jsou stopky vypnuté, restartujte je.
Krok 4. Zastavte stopky, když běžec překročí cílovou čáru
Věnujte velkou pozornost tomu, zda běžec prošel určeným bodem jako cílovou čárou. Ujistěte se, že jsou stopky vypnuté právě ve chvíli, kdy překračují čáru.
Krok 5. Vydělte vzdálenost, kterou běžec urazil, časem
Toto rozdělení je výpočet rychlosti běžce. Rychlostní rovnice je ujetá vzdálenost/ujetý čas. Na příkladu vzdálenosti 100 m (328 ft), pokud běžci zabere 10 sekund vzdálenost, je jeho rychlost 100 m (328 ft) děleno 10 nebo 10 m/s (32,8 ft za sekundu).
- Vynásobením 10 m/s číslem 3 600 (počet sekund za hodinu) běžec překoná 36 000 metrů za hodinu nebo 36 km/h (10 kilometrů se rovná 1 000 m).
- Vynásobením 32,8 stop za sekundu a 3 600 běžec překoná 118 080 stop za hodinu, neboli 22,4 míle za hodinu (1 míle se rovná 5 280 stopám).
Metoda 2 ze 3: Měření rychlosti zvuku
Krok 1. Najděte zeď, která odráží zvuk
K tomuto experimentu můžete použít kamenné nebo betonové zdi. Otestujte zeď tleskáním nebo křikem a poslouchejte ozvěnu. Pokud uslyšíte hlasitou ozvěnu, se stěnou se dobře pracuje.
Krok 2. Změřte vzdálenost nejméně 50 m od zdi
Doporučuje se vzdálenost 50 m, protože vám poskytne dostatek času na přesné měření. Vzhledem k tomu, že zvažujete vzdálenost, kterou od vás zvuk bude cestovat ke zdi a zpět k vám, ve skutečnosti měříte vzdálenost 100 m).
Změřte vzdálenost svinovacím metrem. Zkuste měřit co nejpřesněji
Krok 3. Zatleskejte rukama, když ozvěna přijde ze zdi
Postavte se před zeď v měřené vzdálenosti a lehce zatleskejte. V tu chvíli byste měli slyšet ozvěnu. Zvyšte nebo snižte rychlost tleskajícího rytmu, dokud se neshoduje s ozvěnou předchozího tleskání.
Když je synchronizace dokonalá, neměli byste slyšet ozvěnu, jen potlesk
Krok 4. Při záznamu času stopkami 11krát zatleskejte
Nechte přítele zapnout stopky při první klapce a zastavit při poslední. Tleskáním rukou 11krát změříte 10 intervalů vzdálenosti zvuku tleskajících ozvěn od zdi. V podstatě zvuk cestuje 10krát více než 100 metrů.
- Zatleskejte 11krát také vašim přátelům čas na přesné spuštění a zastavení stopek.
- Proveďte tento krok několikrát a zjistěte průměrný čas, abyste získali přesnější měření. Chcete -li zjistit průměr, sečtěte všechny získané časy a vydělte počtem pokusů.
Krok 5. Vynásobte vzdálenost 10
Protože jste klepli 11krát, zvuk urazil 10krát vzdálenost. 100 metrů vynásobených 10 je 1000 metrů.
Krok 6. Rozdělte vzdálenost, kterou zvuk urazí, na dobu, za kterou se tleská
Tento čítač měří rychlost zvuku tleskajícího z vaší ruky na zeď a zpět do ucha.
- Například na 11krát tleskání potřebujete 2,89 sekundy. Rozdělte vzdálenost 1 000 metrů o 2,89 sekundy, abyste získali rychlost zvuku 346 m/s.
- Rychlost zvuku na hladině moře je 340,29 m/s (1 116 stop za sekundu nebo 761,2 míle/hodinu). Vaše výpočty by se měly tomuto číslu blížit, ale nemusí být úplně stejné, zvláště pokud nejste na hladině moře. Ve vyšších nadmořských výškách je vzduch řidší a rychlost zvuku je pomalejší.
- Rychlost zvuku je vyšší, když cestuje kapalinami a pevnými látkami než vzduchem, protože zvuk se šíří rychleji, když prochází materiály s vysokou hustotou.
Metoda 3 ze 3: Měření rychlosti větru
Krok 1. Připravte si anemometr
Anemometr je zařízení, které měří rychlost větru. Tento nástroj se skládá ze 3 nebo 4 misek s tyčemi, z nichž každá je namontována na otočném hřídeli. Vítr vstoupí do mísy a přiměje misku, aby se točila. Čím rychleji fouká vítr, tím rychleji se mísa otáčí kolem své osy.
- Anemometry lze zakoupit nebo vyrobit sami.
- Na výrobu anemometru si připravte pět papírových misek, dvě brčka, ostrou tužku s gumou, sešívačku, ostrý špendlík a pravítko. Jednu misku vybarvěte, abyste ji odlišili od ostatních.
- Do jedné strany čtyř mís vytvořte otvor asi 2 palce od okraje. V páté misce vytvořte čtyři rovnoměrně rozmístěné otvory kolem misky, asi 2 palce od okrajů. Na dně mísy také vytvořte otvor.
- Vložte slámu po straně jedné z misek a ujistěte se, že v míse je 2palcový konec slámy. Konce sevřete k bokům mísy sešívačkou. Druhý konec slámy protáhněte pátou miskou se 4 otvory na jedné straně a ven na druhé. Na konec této slámy položte druhou misku a zajistěte ji sešívačkou. Ujistěte se, že všechny misky směřují stejným směrem.
- Opakujte výše uvedené kroky s dalšími dvěma miskami a vložte slámy do dvou zbývajících otvorů ve střední misce. Opět se ujistěte, že všechny misky směřují stejným směrem.
- Opatrně zasuňte čep v průsečíku brček ve střední misce.
- Vložte tužku do spodního otvoru páté misky a veďte ji špendlíkem, dokud nenarazí na gumu. Ujistěte se, že se anemometr může plynule otáčet. Pokud ne, upravte polohu tužky tak, aby guma nesměřovala přímo na brčko.
Krok 2. Vypočítejte obvod anemometru
Když jedna z misek dokončí jedno úplné otočení, vzdálenost, kterou urazí, je obvod kruhu. Chcete -li vypočítat obvod, musíte změřit průměr kruhu.
- Změřte vzdálenost od středu anemometru ke středu jedné z misek. Toto je poloměr anemometru. Průměr je 2krát větší než poloměr.
- Obvod kruhu je roven průměru krát konstantní pí nebo 1 krát poloměr krát pí.
- Pokud je například vzdálenost mezi středem mísy a středem anemometru 30 cm (1 stopa), vzdálenost, kterou mísa urazí při jednom otočení, je 2 x 30 x 3,14 (zaokrouhleno pí na 2 desetinná místa), nebo 188,4 cm (74,2 cm). Palec).
Krok 3. Umístěte anemometr tam, kde vítr naráží na misku
K otočení anemometru potřebujete dostatek větru, ale ne tolik, aby jej uvolnil. Pokud je to nutné, přidejte váhu, aby mohl anemometr stát vzpřímeně.
Krok 4. Spočítejte, kolikrát se anemometr otáčí, abyste zjistili pevné trvání času
Postavte se nehybně v jednom bodě a spočítejte, kolikrát se barevná mísa otočí kolem kruhu. Možné intervaly jsou 5, 10, 15, 20, 30 sekund nebo dokonce 1 celá minuta. Nastavte stopky na vypnutí v určitých časových intervalech, abyste zajistili přesnost počítání.
- Pokud nemáte stopky, nechte kamaráda podívat se na hodiny, když počítáte rotace.
- Pokud jste si koupili hotový anemometr, označte jednu z misek, abyste mohli správně počítat.
Krok 5. Vynásobte počet otáček vzdáleností, kterou anemometr urazí za jednu otáčku
Výsledkem je celková vzdálenost, kterou anemometr urazil v době vašeho pozorování.
Například anemometr má poloměr 30 cm (0,98 ft). Anemometr tedy urazí 188,4 cm (6,18 ft) v jedné otáčce. Pokud se otočí 50krát tak dlouho, jak počítáte, je celková vzdálenost 50 x 188, 4 = 9 420 cm
Krok 6. Vydělte celkovou vzdálenost časem cesty
Vzorec pro rychlost je celková vzdálenost vydělená časem, který je potřeba k překonání této vzdálenosti. Chcete -li vypočítat rychlost větru v době pozorování, vezměte celkovou vzdálenost ujetou anemometrem a vydělte časem cesty.
- Pokud například počítáte počet otočení za 10 sekund, vydělte ujetou vzdálenost 10 sekund. Rychlost = 9 420 cm/10 s = 942 cm/s (30,9 ft/s).
- Vynásobením 942 cm/s 3 600 získáte 3 391 200 cm/h, děleno 100 000 (počet centimetrů na kilometru) na 33,9 km/h.
- Vynásobením 30,9 stop za sekundu 3 600 získá 111 240 stop za hodinu, děleno 5 280 dává 21,1 mil za hodinu.
