La velocità è una misura della velocità di movimento di un oggetto. La velocità dell'oggetto è la distanza totale percorsa in un dato tempo. Le unità per la velocità sono miglia all'ora (miglia/ora o mph), centimetri al secondo (cm/secondo o cm/s), metri al secondo (m/secondo o m/s) o chilometri all'ora (km/ora o km/h). Per misurare la velocità, devi conoscere la distanza percorsa da un oggetto e il tempo che ha percorso, quindi calcolare la velocità dividendo la distanza per il tempo.
Fare un passo
Metodo 1 di 3: misurazione della velocità del corridore
Passaggio 1. Determinare la distanza da coprire
Puoi sapere se il corridore è su una pista di lunghezza nota, come 100 m, o osservando la distanza in campo aperto.
- Usa un metro a nastro per misurare la distanza se sei sul campo.
- Segna i punti di inizio e fine con una corda o un cono per segnaletica stradale.
Passaggio 2. Avvia l'esperimento
Per trovare la velocità del corridore, devi conoscere il tempo che impiegherà per coprire la distanza specificata. Chiedigli di aspettare finché non dici "Inizia!" in modo che la misurazione sul cronometro sia accurata. Assicurati che il cronometro mostri zero, quindi chiedi al corridore di prepararsi alla posizione di partenza della distanza da misurare.
Puoi anche usare un orologio per misurare il tempo, ma i risultati non sono molto precisi
Passaggio 3. Segnala al corridore mentre guarda il cronometro
Prova a far corrispondere i tempi, grida "Start!" e controlla il cronometro allo stesso tempo. Se noti che il cronometro è spento, fallo riavviare.
Passaggio 4. Ferma il cronometro quando il corridore taglia il traguardo
Prestare molta attenzione al fatto che il corridore abbia superato il punto designato come linea di arrivo. Assicurati che il cronometro sia spento proprio mentre attraversa la linea.
Passaggio 5. Dividi la distanza percorsa dal corridore per il tempo impiegato
Questa divisione è un calcolo della velocità del corridore. L'equazione della velocità è la distanza percorsa/tempo percorsa. Con l'esempio di una distanza di 100 m (328 ft), se il corridore impiega 10 secondi per coprire la distanza, la sua velocità è 100 m (328 ft) divisa per 10, o 10 m/s (32,8 ft al secondo).
- Moltiplicando 10 m/s per 3.600 (il numero di secondi in un'ora), il corridore percorre 36.000 metri all'ora, o 36 km/h (10 chilometri equivalgono a 1.000 m).
- Moltiplicando 32,8 piedi al secondo per 3.600, il corridore copre 118.080 piedi all'ora o 22,4 miglia all'ora (1 miglio equivale a 5.280 piedi).
Metodo 2 di 3: misurare la velocità del suono
Passaggio 1. Trova un muro che rifletta il suono
Puoi usare muri di pietra o cemento per questo esperimento. Metti alla prova il muro battendo le mani o gridando e ascolta l'eco. Se senti un'eco forte, il muro è buono con cui lavorare.
Passaggio 2. Misurare una distanza di almeno 50 m dalla parete
Si consiglia una distanza di 50 m in quanto offre tempo sufficiente per effettuare misurazioni accurate. Dal momento che stai considerando la distanza che il suono percorrerà da te al muro e di nuovo a te, stai effettivamente misurando una distanza di 100 m).
Misura la distanza con un metro a nastro. Cerca di misurare il più accuratamente possibile
Passaggio 3. Batti le mani quando l'eco proviene dal muro
Mettiti di fronte al muro alla distanza misurata e batti leggermente le mani. A quel punto, dovresti essere in grado di sentire l'eco. Aumentare o diminuire la velocità del ritmo del battito delle mani fino a farlo coincidere con l'eco del battito precedente.
Quando la sincronizzazione è perfetta, non dovresti essere in grado di sentire l'eco, solo l'applauso
Passaggio 4. Batti le mani 11 volte mentre registri il tempo con il cronometro
Chiedi a un amico di accendere il cronometro al primo battito di mani e di fermarsi all'ultimo. Battendo le mani 11 volte, misuri 10 intervalli della distanza del suono degli applausi echi dal muro. In sostanza, il suono percorre 10 volte la distanza di 100 metri.
- Clap 11 volte dà anche ai tuoi amici il tempo di avviare e fermare il cronometro con precisione.
- Fai questo passaggio alcune volte e trova il tempo medio per ottenere una misurazione più accurata. Per trovare la media, sommare tutti i tempi ottenuti e dividere per il numero di prove.
Passaggio 5. Moltiplica la distanza per 10
Poiché hai toccato 11 volte, il suono ha percorso 10 volte la distanza. 100 metri moltiplicati per 10 sono 1000 metri.
Passaggio 6. Dividi la distanza percorsa dal suono per il tempo necessario per battere le mani
Questo contatore misura la velocità del suono che batte dalla tua mano al muro e di nuovo all'orecchio.
- Ad esempio, hai bisogno di 2,89 secondi per battere le mani 11 volte. Dividi la distanza di 1.000 metri per 2,89 secondi per ottenere la velocità del suono di 346 m/s.
- La velocità del suono al livello del mare è di 340,29 m/s (1.116 piedi al secondo o 761,2 miglia/ora). I tuoi calcoli dovrebbero essere vicini a quel numero, ma potrebbero non essere esattamente gli stessi, soprattutto se non sei al livello del mare. Ad altitudini più elevate, l'aria è più rarefatta e la velocità del suono è più lenta.
- La velocità del suono è maggiore quando viaggia attraverso liquidi e solidi che attraverso l'aria perché il suono viaggia più velocemente quando attraversa materiali ad alta densità.
Metodo 3 di 3: misurazione della velocità del vento
Passaggio 1. Preparare l'anemometro
L'anemometro è un dispositivo che misura la velocità del vento. Questo utensile è composto da 3 o 4 ciotole con barre ciascuna montata su un albero rotante. Il vento entrerà nella ciotola e la farà girare. Più velocemente soffia il vento, più velocemente la ciotola ruota sul proprio asse.
- Gli anemometri possono essere acquistati o realizzati da soli.
- Per realizzare un anemometro, prepara cinque ciotole di carta, due cannucce, una matita appuntita con gomma, una pinzatrice, uno spillo appuntito e un righello. Colora una ciotola per distinguerla dalle altre.
- Fai un buco in un lato delle quattro ciotole, a circa 2 pollici dal bordo. Nella quinta ciotola, fai quattro fori equidistanti intorno alla ciotola, a circa 2 pollici dai bordi. Inoltre, fai un buco sul fondo della ciotola.
- Inserisci una cannuccia attraverso il lato di una delle ciotole, assicurandoti che ci sia un'estremità di 2 pollici della cannuccia nella ciotola. Fissare le estremità ai lati della ciotola con una cucitrice. Inserisci l'altra estremità della cannuccia attraverso la quinta ciotola con 4 fori da un lato e fuori dall'altro. Metti una seconda ciotola all'estremità di questa cannuccia e fissala con una cucitrice. Assicurati che tutte le ciotole siano rivolte nella stessa direzione.
- Ripeti i passaggi precedenti con le altre due ciotole, inserendo le cannucce nei due fori rimanenti nella ciotola centrale. Ancora una volta, assicurati che tutte le ciotole siano rivolte nella stessa direzione.
- Inserisci con cautela lo spillo nel punto di intersezione delle cannucce nella ciotola centrale.
- Inserisci la matita nel foro inferiore della quinta ciotola e guidala attraverso il perno finché non colpisce la gomma. Assicurati che l'anemometro possa ruotare senza problemi. In caso contrario, regola la posizione della matita in modo che la gomma non punti direttamente verso la cannuccia.
Passaggio 2. Calcola la circonferenza dell'anemometro
Quando una delle ciotole completa una rotazione completa, la distanza percorsa è la circonferenza del cerchio. Per calcolare la circonferenza, devi misurare il diametro del cerchio.
- Misurare la distanza dal centro dell'anemometro al centro di una delle ciotole. Questo è il raggio dell'anemometro. Il diametro è 2 volte il raggio.
- La circonferenza di un cerchio è uguale al diametro moltiplicato per la costante pi greco, o 1 volte il raggio moltiplicato per pi greco.
- Ad esempio, se la distanza tra il centro della ciotola e il centro dell'anemometro è 30 cm (1 ft), la distanza percorsa dalla ciotola in una rotazione è 2 x 30 x 3,14 (arrotondato pi greco a 2 cifre decimali), o 188,4 cm (74,2 cm). pollici).
Passaggio 3. Posizionare l'anemometro nel punto in cui il vento colpisce la ciotola
Hai bisogno di abbastanza vento per far girare l'anemometro, ma non così tanto da farlo esplodere. Se necessario, aggiungere un peso per consentire all'anemometro di stare in piedi.
Passaggio 4. Contare il numero di volte in cui l'anemometro ruota per scoprire la durata fissa
Rimani immobile in un punto e conta il numero di volte in cui la ciotola colorata ruota attorno al cerchio. Gli intervalli possibili sono 5, 10, 15, 20, 30 secondi o anche 1 minuto intero. Imposta il cronometro in modo che si spenga a intervalli di tempo specifici per garantire la precisione del conteggio.
- Se non hai un cronometro, chiedi a un amico di guardare l'orologio mentre contate le rotazioni.
- Se hai acquistato un anemometro già pronto, segna una delle ciotole in modo da poter contare correttamente.
Passaggio 5. Moltiplicare il numero di rotazioni per la distanza percorsa dall'anemometro in un giro
Il risultato è la distanza totale percorsa dall'anemometro al momento dell'osservazione.
Ad esempio, un anemometro ha un raggio di 30 cm (0,98 piedi). Pertanto, l'anemometro percorre 188,4 cm (6,18 piedi) in un giro. Se ruota 50 volte il tempo che conti, la distanza totale è 50 x 188, 4 = 9.420 cm
Passaggio 6. Dividi la distanza totale per il tempo di percorrenza
La formula per la velocità è la distanza totale divisa per il tempo necessario per percorrere quella distanza. Per calcolare la velocità del vento al momento dell'osservazione, prendere la distanza totale percorsa dall'anemometro e dividerla per il tempo di percorrenza.
- Ad esempio, se stai contando il numero di rotazioni in 10 secondi, dividi la distanza percorsa per 10 secondi. Velocità = 9.420 cm/10 sec = 942 cm/sec (30,9 piedi/sec).
- Moltiplicando 942 cm/s per 3.600 si ottiene 3.391.200 cm/h, diviso per 100.000 (il numero di centimetri in un chilometro) a 33,9 km/h.
- Moltiplicando 30,9 piedi al secondo per 3.600 si ottengono 111.240 piedi all'ora, divisi per 5.280 si ottengono 21,1 miglia all'ora.
