מהירות היא מדד למהירות הנעת אובייקט. מהירות האובייקט היא המרחק הכולל שנסע בזמן נתון. יחידות המהירות הן מייל לשעה (מייל/שעה או קמ"ש), סנטימטרים לשנייה (ס"מ/שנייה או ס"מ/שניות), מטרים לשנייה (מ/שנייה או מ/ש), או קילומטרים לשעה (קמ"ש או קמ"ש). כדי למדוד מהירות, עליך לדעת את המרחק שאליו עבר אובייקט ואת הזמן שעבר, ולאחר מכן לחשב את המהירות על ידי חלוקת המרחק בזמן.
שלב
שיטה 1 מתוך 3: מדידת מהירות רץ
שלב 1. קבע את המרחק שיש לכסות
אתה יכול לדעת אם הרץ נמצא על מסלול באורך ידוע, כגון 100 מ ', או על ידי התבוננות על המרחק בשדה פתוח.
- השתמש מדידת סרט כדי למדוד מרחק אם אתה בשטח.
- סמן את נקודות ההתחלה והסיום בעזרת חוט או קונוס סימון דרך.
שלב 2. התחל את הניסוי
כדי למצוא את מהירות הרץ, עליך לדעת את הזמן שייקח לו לכסות את המרחק שצוין. בקש ממנו לחכות עד שתגיד "התחל!" כך שהמידה על שעון העצר תהיה מדויקת. וודא ששעון העצור מציג אפס, ולאחר מכן בקש מהרץ להתכונן במיקום ההתחלתי של המרחק הנמדד.
אתה יכול גם להשתמש בשעון למדידת זמן, אך התוצאות אינן מדויקות במיוחד
שלב 3. מסמן את הרץ בזמן הצפייה בשעון העצור
נסה להתאים את התזמון, צעק "התחל!" ובדוק את שעון העצר במקביל. אם אתה מבחין שעון העצור כבוי, הפעל אותו מחדש.
שלב 4. עצור את שעון העצר כאשר הרץ חוצה את קו הסיום
שימו לב אם הרץ עבר את הנקודה המיועדת כקו הסיום. ודא שעון העצור כבוי בדיוק כשהוא חוצה את הגבול.
שלב 5. חלק את המרחק שעבר הרץ לפי הזמן שנדרש
חלוקה זו היא חישוב מהירות הרץ. משוואת המהירות היא המרחק שעבר/זמן הנסיעה. בדוגמה למרחק של 100 מ '(328 רגל), אם לוקח לרץ 10 שניות לכסות את המרחק, מהירותו היא 100 מ' (328 רגל) מחולקת ב -10, או 10 מ '/שניות (32.8 רגל לשנייה).
- על ידי הכפלת 10 מ '/ש' ב -3,600 (מספר השניות בשעה), הרץ מכסה 36,000 מטרים לשעה, או 36 קמ"ש (10 ק"מ זהים ל -1,000 מ ').
- על ידי הכפלת 32.8 רגל לשנייה ב -3,600, הרץ מכסה 118,080 רגל לשעה, או 22.4 מייל לשעה (מייל אחד שווה 5,280 רגל).
שיטה 2 מתוך 3: מדידת מהירות הקול
שלב 1. מצא קיר שמשקף צליל
אתה יכול להשתמש בקירות אבן או בטון לניסוי זה. בדוק את הקיר על ידי מחיאות כפיים או צעקות, והקשב להד. אם אתה שומע הד חזק, הקיר טוב לעבודה.
שלב 2. מדוד מרחק של 50 מ 'לפחות מהקיר
מרחק של 50 מ 'מומלץ מכיוון שהוא נותן לך מספיק זמן לבצע מדידות מדויקות. מכיוון שאתה שוקל את המרחק שהצליל יעבור ממך לקיר ובחזרה אליך, אתה למעשה מודד מרחק של 100 מ ').
מדוד את המרחק בעזרת סרט מדידה. נסה למדוד כמה שיותר מדויק
שלב 3. מחאו כפיים כאשר ההד מגיע מהקיר
עמד מול הקיר במרחק הנמדד, ומחא כפיים קלות. בשלב זה, אתה אמור להיות מסוגל לשמוע את ההד. הגדל או הקטן את מהירות קצב המחיאות הכף עד שהוא עולה בקנה אחד עם הד המחיאות הקודמות.
כשהסנכרון מושלם, אתה לא אמור לשמוע את ההד, רק את מחיאות הכפיים
שלב 4. מחאו כפיים 11 פעמים בזמן הקלטת הזמן עם שעון העצר
בקש מחבר להפעיל את שעון העצר במחיאת הכף הראשונה ולעצור את האחרון. על ידי מחיאת כפיים 11 פעמים, אתה מודד 10 מרווחים מהמרחק של צליל מחיאות הד מהקיר. בעצם הקול עובר פי 10 מהמרחק של 100 מטר.
- מחיאות כפיים 11 גם נותנות לחברים שלך זמן להתחיל ולעצור את שעון העצר בצורה מדויקת.
- בצע שלב זה מספר פעמים ומצא את הזמן הממוצע לקבלת מדידה מדויקת יותר. כדי למצוא את הממוצע, צרו את כל הזמנים שהושגו וחלקו במספר הניסויים.
שלב 5. הכפל את המרחק ב- 10
מכיוון שהקשחת 11 פעמים, הצליל עבר פי 10 מהמרחק. 100 מטר כפול 10 הוא 1000 מטר.
שלב 6. חלק את המרחק שעובר הקול לפי פרק הזמן שלוקח למחוא כפיים
מונה זה מודד את מהירות הקול המחאוי מידך אל הקיר וחזרה לאוזן.
- לדוגמה, אתה צריך 2.89 שניות כדי למחוא כפיים 11 פעמים. חלק את המרחק של 1,000 מטר ב- 2.89 שניות כדי לקבל את מהירות הקול של 346 מ '/ש.
- מהירות הקול בגובה פני הים היא 340.29 m/s (1,116 רגל לשנייה או 761.2 מייל/שעה). החישובים שלך צריכים להיות קרובים למספר זה, אך ייתכן שהם אינם זהים בדיוק, במיוחד אם אינך בגובה פני הים. בגבהים גבוהים האוויר דק יותר ומהירות הקול איטית יותר.
- מהירות הקול גבוהה יותר כשהיא עוברת דרך נוזלים ומוצקים מאשר באוויר מכיוון שקול עובר מהר יותר כאשר הוא עובר דרך חומרים בצפיפות גבוהה.
שיטה 3 מתוך 3: מדידת מהירות הרוח
שלב 1. הכינו את מד הרוח
מד רוח הוא מכשיר המודד את מהירות הרוח. כלי זה מורכב מ -3 או 4 קערות עם סורגים שכל אחד מהם מותקן על פיר מסתובב. הרוח תיכנס לקערה ותגרום לקערה להסתובב. ככל שהרוח נושבת מהר יותר, כך הקערה מסתובבת מהר יותר על צירה.
- ניתן לרכוש או לייצר מדי מד מדידה בעצמך.
- להכנת מד רוח, מכינים חמש קערות נייר, שתי קשיות, עיפרון חד עם מחק, מהדק, סיכה חדה וסרגל. צבעו קערה אחת כדי להבדיל אותה מהאחרות.
- מנקבים חור בצד אחד של ארבע הקערות, כ -2 סנטימטר מהקצה. בקערה החמישית יוצרים ארבעה חורים בעלי מרווח שווה סביב הקערה, כ -2 סנטימטרים מהקצוות. כמו כן, יוצרים חור בתחתית הקערה.
- הכנס קש דרך הצד של אחת הקערות, וודא שיש קצה 2 אינץ 'של הקש בקערה. מהדקים את הקצוות לדפנות הקערה בעזרת מהדק. הכנס את הקצה השני של הקש דרך הקערה החמישית עם 4 חורים בצד אחד והחוצה בצד השני. הניחו קערה שנייה בקצה הקש הזה ואבטחו בעזרת מהדק. וודא שכל הקערות פונות לאותו כיוון.
- חזור על השלבים לעיל עם שתי הקערות האחרות, הכנס את הקשיות לשני החורים הנותרים בקערה המרכזית. שוב, ודא שכל הקערות פונות לאותו כיוון.
- הכנס בזהירות את הסיכה בנקודת החיתוך של הקשיות בקערה המרכזית.
- הכנס את העיפרון לתוך החור התחתון של הקערה החמישית והנח אותו דרך הסיכה עד שהוא פוגע במחק. ודא שמד הרוח יכול להסתובב בצורה חלקה. אם לא, התאם את מיקום העיפרון כך שהמחק לא יצביע ישירות על הקש.
שלב 2. חשב את היקף מד הרוח
כאשר אחת הקערות משלימה סיבוב מלא אחד, המרחק שהיא עוברת הוא היקף המעגל. כדי לחשב את ההיקף, עליך למדוד את קוטר המעגל.
- מודדים את המרחק ממרכז מד הרוח למרכז אחת הקערות. זהו רדיוס מד הרוח. הקוטר הוא פי 2 מהרדיוס.
- היקף המעגל שווה לקוטר כפול pi הקבוע, או פי 1 מהרדיוס כפול pi.
- לדוגמה, אם המרחק בין מרכז הקערה למרכז מד הרוח הוא 30 ס"מ, המרחק שהקערה עוברת בסיבוב אחד הוא 2 x 30 x 3.14 (פי מעוגל ל -2 נקודות עשרוניות), או 188.4 ס"מ (74.2 ס"מ). אינץ ').
שלב 3. הנח את מד הרוח במקום שבו הרוח פוגעת בקערה
אתה צריך מספיק רוח כדי לסובב את מד הרוח, אבל לא עד כדי כך שהוא נושף אותו. במידת הצורך, הוסיפו משקל כדי לאפשר למד הרוח לעמוד זקוף.
שלב 4. ספרו את מספר הפעמים שמד הרוח מסתובב כדי לברר את משך הזמן הקבוע
עמדו ללא תנועה בשלב מסוים וספרו את מספר הפעמים שהקערה הצבעונית מסתובבת סביב המעגל. המרווחים האפשריים הם 5, 10, 15, 20, 30 שניות, או אפילו דקה אחת שלמה. הגדר את שעון העצר לכבות במרווחי זמן ספציפיים כדי להבטיח דיוק ספירה.
- אם אין לך שעון עצר, בקש מחבר להסתכל על השעון כשאתה סופר סיבובים.
- אם קנית מד-מד מוכן, סמן את אחת הקערות כדי שתוכל לספור נכון.
שלב 5. הכפל את מספר הסיבובים במרחק שעובר המד הרוח במהפכה אחת
התוצאה היא המרחק הכולל שעבר מד הרוח בזמן התצפית שלך.
לדוגמה, למד -מד יש רדיוס של 30 ס"מ (0.98 רגל). לפיכך, מד הרוח נע 188.4 ס"מ (6.18 רגל) במהפכה אחת. אם הוא מסתובב פי 50 כל עוד אתה סופר, המרחק הכולל הוא 50 x 188, 4 = 9,420 ס"מ
שלב 6. חלק את המרחק הכולל בזמן הנסיעה
נוסחת המהירות היא המרחק הכולל חלקי פרק הזמן הנדרש לכיסוי מרחק זה. כדי לחשב את מהירות הרוח בזמן התצפית, קחו את המרחק הכולל שעבר מד הרוח וחלקו בזמן הנסיעה.
- לדוגמה, אם אתה סופר את מספר הסיבובים תוך 10 שניות, חלק את המרחק ב 10 שניות. מהירות = 9,420 ס"מ/10 שניות = 942 ס"מ/שניות (30.9 רגל/שניות).
- הכפלת 942 ס"מ/ש 'ב -3,600 נותנת 3,391,200 ס"מ/שעה, מחולק ב -100,000 (מספר הסנטימטרים בקילומטר) ל -33.9 ק"מ/שעה.
- הכפלת 30.9 רגל לשנייה ב -3,600 מניבה 111,240 רגל לשעה, מחולק ב -5,280 נותן 21.1 מייל לשעה.
