Hastighet är ett mått på hur snabbt ett föremål rör sig. Objektets hastighet är den totala sträckan som rest under en given tid. Enheterna för hastighet är miles per timme (miles/timme eller mph), centimeter per sekund (cm/sekund eller cm/s), meter per sekund (m/sekund eller m/s) eller kilometer per timme (km/timme eller km / h). För att mäta hastighet måste du veta avståndet ett objekt har rest och tiden det har rest, sedan beräkna hastigheten genom att dividera avståndet med tiden.
Steg
Metod 1 av 3: Mätning av löphastighet
Steg 1. Bestäm avståndet som ska täckas
Du kan se om löparen är på ett spår med känd längd, till exempel 100 m, eller genom att observera avståndet i ett öppet fält.
- Använd ett måttband för att mäta avstånd om du är i fältet.
- Markera start- och slutpunkterna med en sträng eller vägmarkeringskon.
Steg 2. Starta experimentet
För att hitta löparens hastighet måste du veta hur lång tid det tar för honom att täcka det angivna avståndet. Be honom vänta tills du säger "Start!" så att mätningen på stoppuret är korrekt. Se till att stoppuret visar noll, be sedan löparen att göra dig redo vid startpositionen för avståndet som ska mätas.
Du kan också använda en klocka för att mäta tid, men resultaten är inte särskilt exakta
Steg 3. Signalera löparen medan du tittar på stoppuret
Försök att matcha tidpunkten, ropa "Start!" Och kontrollera stoppuret samtidigt. Om du märker att stoppuret är avstängt, låt det starta om.
Steg 4. Stoppa stoppuret när löparen passerar mållinjen
Var noga med om löparen har passerat den angivna punkten som mållinje. Se till att stoppuret är avstängt precis när det passerar gränsen.
Steg 5. Dela sträckan löparen rest med tiden det tog
Denna uppdelning är en beräkning av löparens hastighet. Hastighetsekvationen är rest sträcka/rest tid. Med exemplet på ett avstånd på 100 m (328 fot), om löparen tar 10 sekunder att täcka avståndet, är hans hastighet 100 m (328 fot) dividerat med 10, eller 10 m/s (32,8 fot per sekund).
- Genom att multiplicera 10 m/s med 3 600 (antalet sekunder i en timme) täcker löparen 36 000 meter i timmen eller 36 km/h (10 kilometer är 1 000 m).
- Genom att multiplicera 32,8 fot per sekund med 3600 täcker löparen 118,080 fot per timme eller 22,4 miles per timme (1 mil är lika med 5280 fot).
Metod 2 av 3: Mätning av ljudets hastighet
Steg 1. Hitta en vägg som reflekterar ljud
Du kan använda sten- eller betongväggar för detta experiment. Testa väggen genom att klappa eller skrika och lyssna efter ekot. Om du hör ett högt eko är väggen bra att arbeta med.
Steg 2. Mät ett avstånd på minst 50 m från väggen
Ett avstånd på 50 m rekommenderas eftersom det ger dig tillräckligt med tid för noggranna mätningar. Eftersom du funderar på avståndet som ljudet kommer att gå från dig till väggen och tillbaka till dig, mäter du faktiskt ett avstånd på 100 m).
Mät avståndet med ett måttband. Försök att mäta så exakt som möjligt
Steg 3. Klappa händerna när ekot kommer från väggen
Stå framför väggen på det uppmätta avståndet och klappa händerna lätt. Då borde du kunna höra ekot. Öka eller minska hastigheten på klapprytmen tills den sammanfaller med ekot från den föregående klappningen.
När synkroniseringen är perfekt bör du inte kunna höra ekot, bara applåderna
Steg 4. Klappa händerna 11 gånger medan du spelar in tiden med stoppuret
Låt en vän slå på stoppuret på den första klappen och sluta med den sista. Genom att klappa händerna 11 gånger mäter du 10 intervall av avståndet ljudet av klappande ekar från väggen. I huvudsak färdas ljudet 10 gånger avståndet på 100 meter.
- Klappa 11 gånger ger också dina vänner tid att starta och stoppa stoppuret exakt.
- Gör detta steg några gånger och hitta den genomsnittliga tiden för att få en mer exakt mätning. För att hitta genomsnittet, lägg till alla erhållna tider och dividera med antalet försök.
Steg 5. Multiplicera avståndet med 10
Eftersom du knackade 11 gånger reste ljudet 10 gånger avståndet. 100 meter multiplicerat med 10 är 1000 meter.
Steg 6. Dela avståndet ljudet färdas med den tid det tar att klappa
Denna räknare mäter ljudets hastighet som klappar från handen till väggen och tillbaka till ditt öra.
- Till exempel behöver du 2,89 sekunder för att klappa 11 gånger. Dela avståndet på 1000 meter med 2,89 sekunder för att få ljudhastigheten på 346 m/s.
- Ljudets hastighet vid havsnivå är 340,29 m/s (1116 fot per sekund eller 761,2 miles/timme). Dina beräkningar bör vara nära det antalet, men de kanske inte är exakt samma, särskilt om du inte är på havsnivå. På högre höjder är luften tunnare och ljudets hastighet långsammare.
- Ljudets hastighet är högre när det rör sig genom vätskor och fasta ämnen än genom luft eftersom ljudet rör sig snabbare när det passerar genom material med hög densitet.
Metod 3 av 3: Mätning av vindhastighet
Steg 1. Förbered vindmätaren
Vindmätare är en enhet som mäter vindens hastighet. Detta verktyg består av 3 eller 4 skålar med stänger var och en monterad på en roterande axel. Vinden kommer in i skålen och får skålen att snurra. Ju snabbare vinden blåser desto snabbare roterar skålen på sin axel.
- Vindmätare kan köpas eller göras själv.
- För att göra en vindmätare, förbered fem papperskålar, två sugrör, en skarp penna med ett suddgummi, en häftapparat, en skarp nål och en linjal. Färg en skål för att skilja den från de andra.
- Stansa ett hål i ena sidan av de fyra skålarna, cirka 2 tum från kanten. I den femte skålen gör du fyra jämnt fördelade hål runt skålen, cirka 2 tum från kanterna. Gör också ett hål i botten av skålen.
- För in ett sugrör genom sidan av en av skålarna, se till att det finns en 2-tums ände av halmen i skålen. Spänn ändarna till skålens sidor med en häftapparat. För in halmens andra ände genom den femte skålen med 4 hål på ena sidan och ut på den andra. Lägg en andra skål i slutet av halmen och säkra den med en häftapparat. Se till att alla skålarna är riktade åt samma håll.
- Upprepa ovanstående steg med de andra två skålarna och sätt in sugrörena i de två återstående hålen i mittskålen. Återigen, se till att alla skålarna är riktade åt samma håll.
- För försiktigt in stiftet vid skärningspunkten mellan sugrörena i mittskålen.
- Sätt in pennan i det nedre hålet i den femte skålen och för den genom stiftet tills den träffar suddgummit. Se till att vindmätaren kan rotera smidigt. Om inte, justera pennans position så att suddgummit inte pekar direkt på sugröret.
Steg 2. Beräkna vindmätarens omkrets
När en av skålarna slutför en hel rotation är avståndet den färdas cirkelns omkrets. För att beräkna omkretsen måste du mäta cirkelns diameter.
- Mät avståndet från mitten av vindmätaren till mitten av en av skålarna. Detta är vindmätarens radie. Diametern är 2 gånger radien.
- Omkretsen av en cirkel är lika med diametern gånger konstanten pi, eller 1 gånger radien gånger pi.
- Till exempel, om avståndet mellan mitten av skålen och mitten av vindmätaren är 30 cm (1 fot), är avståndet som skålen färdas i en rotation 2 x 30 x 3,14 (avrundat pi till 2 decimaler), eller 188,4 cm (74,2 cm). Tum).
Steg 3. Placera vindmätaren där vinden träffar skålen
Du behöver tillräckligt med vind för att vrida vindmätaren, men inte så mycket att den blåser loss. Lägg vid behov till vikten så att vindmätaren kan stå upprätt.
Steg 4. Räkna hur många gånger vindmätaren roterar för att ta reda på den fasta tidslängden
Stå orörlig vid en tidpunkt och räkna hur många gånger den färgade skålen kretsar runt cirkeln. De möjliga intervallen är 5, 10, 15, 20, 30 sekunder eller till och med 1 hel minut. Ställ in stoppuret för att stänga av vid specifika tidsintervall för att säkerställa räknesnoggrannhet.
- Om du inte har ett stoppur, låt en vän titta på klockan när du räknar varv.
- Om du köpte en färdig vindmätare, markera en av skålarna så att du kan räkna rätt.
Steg 5. Multiplicera antalet varv med det avstånd som vindmätaren färdas i ett varv
Resultatet är det totala avstånd som vindmätaren reste vid tidpunkten för din observation.
Till exempel har en vindmätare en radie på 30 cm (0,98 fot). Således rör sig vindmätaren 188,4 cm (6.18 fot) i ett varv. Om den roterar 50 gånger så länge du räknar är det totala avståndet 50 x 188, 4 = 9 420 cm
Steg 6. Dela det totala avståndet med restiden
Formeln för hastighet är det totala avståndet dividerat med den tid det tar att täcka det avståndet. För att beräkna vindhastigheten vid observationstidpunkten, ta den totala sträckan som mäts med vindmätaren och dividera med restiden.
- Om du till exempel räknar antalet varv på 10 sekunder, dela sträckan med 10 sekunder. Hastighet = 9 420 cm/10 sek = 942 cm/sek (30,9 fot/sek).
- Multiplicera 942 cm/s med 3 600 ger 3 391 200 cm/tim, dividerat med 100 000 (antalet centimeter i en kilometer) till 33,9 km/tim.
- Att multiplicera 30,9 fot per sekund med 3600 ger 111 240 fot per timme, dividerat med 5280, ger 21,1 miles per timme.
