كيفية قياس السرعة

المحتوى

خطوات
طريقة 1 من 3: كيفية قياس سرعة العداء
طريقة 2 من 3: كيفية قياس سرعة الصوت
طريقة 3 من 3: كيفية قياس سرعة الرياح
نصائح
ماذا تحتاج

تشير السرعة إلى مدى سرعة تحرك الجسم. سرعة الجسم هي المسافة المقطوعة في وقت معين. عادةً ، تُقاس السرعة بالأمتار في الثانية (م / ث) ، أو بالكيلومترات في الساعة (كم / س) ، أو بالسنتيمتر في الثانية (سم / ث). لقياس السرعة ، يجب عليك تحديد المسافة التي يقطعها الجسم والوقت الذي يستغرقه ، ثم قسمة المسافة على الوقت.

خطوات

طريقة 1 من 3: كيفية قياس سرعة العداء

1 ابحث عن المسافة التي يحتاج العداء أن يقطعها. يمكن تحديد هذه المسافة من طول مسار معروف (على سبيل المثال 100 متر) أو قياسات مباشرة.
- استخدم شريط قياس أو عصا لتحديد المسافة غير المعروفة.
- حدد البداية والنهاية بشرائط أو أقماع إشارة.
2 استعد للتجربة. لتحديد سرعة العداء ، من الضروري قياس الوقت الذي يستغرقه لتغطية المسافة المستهدفة. اطلب من العداء الانتظار حتى تقول ، "مارس!" - سيسمح لك ذلك بتسجيل الوقت بدقة باستخدام ساعة توقيت. اضبط ساعة الإيقاف على الصفر واطلب من العداء أن يتخذ وضع البداية.
- يمكن أيضًا قياس الوقت باستخدام ساعة تقليدية ، على الرغم من أن نتيجة القياس ستكون أقل دقة.
3 امنح العداء إشارة البدء وابدأ ساعة الإيقاف في نفس الوقت. حاول مزامنة هذه الإجراءات بأكبر قدر ممكن من الدقة. اهتفوا "مسيرة!" - وقم على الفور بتشغيل ساعة الإيقاف. إذا لم تتمكن من القيام بذلك في نفس الوقت ، فامنح العداء إشارة توقف وحاول مرة أخرى.
4 أوقف ساعة الإيقاف بمجرد أن يعبر العداء خط النهاية. راقب العداء بعناية حتى لا تفوت اللحظة عندما يعبر خط النهاية. حاول تسجيل هذه اللحظة بأكبر قدر ممكن من الدقة وأوقف ساعة الإيقاف فورًا.
5 اقسم المسافة التي قطعها العداء على عدد الثواني التي قضاها. والنتيجة هي سرعة العداء. معادلة تحديد السرعة هي كما يلي: المسافة المقطوعة / الوقت المستغرق. افترض أن عداءًا ركض 100 متر في 10 ثوانٍ. ثم سرعته 10 م / ث (100 مقسومة على 10).
- للتعبير عن سرعة العداء بالكيلومترات في الساعة ، اضرب 10 م / ث في 3600 (عدد الثواني في ساعة واحدة). والنتيجة هي 36000 متر في الساعة ، أو 36 كيلومترًا في الساعة (1 كيلومتر يساوي 1،000 متر).

طريقة 2 من 3: كيفية قياس سرعة الصوت

1 ابحث عن جدار يعكس الصوت جيدًا. يعمل الطوب أو الجدار الخرساني الكبير بشكل جيد في هذه التجربة. لاختبار كيف يعكس الحائط الصوت ، صفق بيديك أو اصرخ بصوت عالٍ واستمع إلى صدى الصوت. إذا سمعت صدى واضحًا ، فإن الجدار جيد لغرضك.
2 قياس ما لا يقل عن 50 مترا من الجدار. هذه المسافة ضرورية حتى يكون لديك وقت كافٍ لإجراء قياسات دقيقة بما فيه الكفاية. نظرًا لأن الصوت ينتقل أولاً إلى المسافة منك إلى الحائط ثم يعود إليك ، فإن المسافة في الواقع 100 متر.
- حدد المسافة بشريط قياس. حاول أن تجعلها دقيقة قدر الإمكان.
3 صفق راحتي يديك مع صوت صدى الحائط. قف على المسافة التي تم قياسها من الحائط وابدأ في التصفيق ببطء. عندما تفعل هذا ، سوف تسمع صدى. قم بالإسراع أو الإبطاء وضبط الإيقاع بحيث تتطابق كل تصفيق تالٍ مع صدى التصفيق السابق.
- عندما تصل إلى التزامن الكامل ، ستسمع فقط تصفيقك ولن تسمع صوت صدى الصوت بعد الآن.
4 صفق راحتي يديك 11 مرة وسجل هذه المرة باستخدام ساعة توقيت. اطلب من صديقك أن يبدأ ساعة الإيقاف عند أول تصفيق وأن يتوقف في نفس وقت آخر صفقات. إذا صفعت 11 مرة ، فسيكون أمام الصوت الوقت للوصول إلى الحائط 10 مرات ، والارتداد عنه والعودة مرة أخرى في شكل صدى. وبالتالي ، سوف ينتقل الصوت مسافة 100 متر 10 مرات.
- بالإضافة إلى ذلك ، فإن 11 تصفيقًا ستمنح صديقك وقتًا كافيًا لبدء وإيقاف ساعة الإيقاف بدقة.
- للحصول على نتائج أكثر دقة ، قم بذلك عدة مرات وابحث عن المتوسط. لإيجاد المتوسط ، اجمع كل الفترات الزمنية التي تم الحصول عليها واقسمها على عدد القياسات.
5 اضرب المسافة في 10. منذ أن صفقت يديك 11 مرة ، انتقل الصوت 10 مرات. اضرب 100 متر في 10 لتحصل على 1000 متر.
6 اقسم المسافة التي يقطعها الصوت على الوقت الذي استغرقته لتصفيق 11 يدًا. نتيجة لذلك ، ستحصل على سرعة الصوت الذي ينتقل من راحة يديك إلى الحائط ، ثم يعود إلى أذنيك.
- لنفترض أن 11 تصفيق استغرقت 2.89 ثانية. لإيجاد سرعة الصوت ، عليك أن تأخذ المسافة ، أي 1000 متر ، وتقسيمها على هذا الوقت. نتيجة لذلك ، تحصل على 346 م / ث.
- سرعة الصوت عند مستوى سطح البحر 340.29 م / ث. يجب أن تكون نتيجتك قريبة من هذه القيمة ، ولكن ليس بالضرورة نفسها تمامًا ، خاصة إذا لم تكن عند مستوى سطح البحر. كلما ارتفع الارتفاع ، قل الهواء وانتشر الصوت بشكل أبطأ.
- ينتقل الصوت عبر السوائل والمواد الصلبة بشكل أسرع من الهواء. كلما زادت كثافة الوسط ، زادت سرعة الصوت.

طريقة 3 من 3: كيفية قياس سرعة الرياح

1 اخرج مقياس شدة الريح. مقياس شدة الريح هو جهاز لقياس سرعة الرياح. تتكون من 3 أو 4 أكواب مثبتة على إبر حياكة تدور حول محور مركزي. تهب الرياح في الأكواب وتحول السماعات. كلما زادت سرعة الرياح ، زادت سرعة دوران الأكواب حول المحور.
- يمكنك شراء مقياس شدة الريح أو صنعه بنفسك.
- لصنع مقياس شدة الريح الخاص بك ، خذ خمسة أكواب ورقية بحجم 100 مل ، وشفاطتين ، وقلم رصاص حاد مع ممحاة في الخلف ، ودباسة ، ودبوس أمان صغير حاد ، ومسطرة. قم بتلوين جوانب الكوب حتى تتمكن من تمييزه عن البقية.
- اصنع ثقبًا في جانب كوب واحد على بعد 2.5 سم تقريبًا من الجزء العلوي. في الكوب الخامس ، اصنع أربعة ثقوب متباعدة بشكل متساوٍ حوالي 2.5 سم تحت الحافة العلوية. أيضًا ، اصنع ثقبًا واحدًا في قاع هذا الكوب.
- خذ كوبًا واحدًا وقم بربط الشفاط على جانبه بحيث يصل طوله إلى 2.5 سم تقريبًا. استخدم دباسة لتثبيت القشة على جانب الكوب. مرر الجزء المتبقي من الشفاط خلال الكوب الخامس بأربعة ثقوب جانبية بحيث تدخل فتحة واحدة وتخرج من الجهة المقابلة. ضع كوبًا ثانيًا على هذا الطرف من الشفاط وثبته بدباسة. يجب أن تواجه هذه الأكواب في نفس الاتجاه.
- كرر الخطوة السابقة مع الكوبين الآخرين ثم مرر القش خلال الفتحتين المتبقيتين في الكوب الأوسط (الخامس). يجب أن تكون هذه الأكواب أيضًا في نفس الاتجاه.
- مرر الدبوس بحذر عبر الشفاطات حيث تتقاطع في الكوب الأوسط.
- مرر قلمك خلال الفتحة الموجودة أسفل الكوب الخامس وأدخل دبوسًا في الممحاة. تأكد من أن مقياس شدة الريح يدور بحرية. إذا كانت المصاصات التي عليها الأكواب تدور بحرية ، فإن مقياس شدة الريح يكون جاهزًا للاستخدام. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فاضبط موضع القلم الرصاص بحيث لا تصطدم الممحاة بالقش.
2 احسب محيط مقياس شدة الريح. هذا الطول يساوي المسافة التي يقطعها أحد الكوبين عند الدوران الكامل لمقياس شدة الريح. لحساب محيط الدائرة ، تحتاج إلى قياس قطرها.
- قم بقياس المسافة من المحور المركزي لجهاز قياس شدة الريح إلى مركز أحد الكوبين. هذا هو نصف قطر مقياس شدة الريح. اضرب نصف القطر في اثنين وستحصل على القطر المطلوب.
- محيط الدائرة يساوي قطرها (أو ضعف نصف قطرها) مضروبًا في باي.
- على سبيل المثال ، إذا كانت المسافة بين مركز الكوب والمحور المركزي لجهاز قياس شدة الريح 30 سم ، فإن الكوب ينتقل 2 × 30 × 3.14 في دورة كاملة واحدة (هنا يتم تقريب pi إلى منزلتين عشريتين) ، أو 188.4 سم.
3 ضع مقياس شدة الريح حيث تهب الرياح. يجب أن تكون الرياح قوية بما يكفي لتدوير محور مقياس شدة الريح ، ولكن لا تنكمش أو تقلبه. قد يكون من المفيد توصيل مقياس شدة الريح بالأرض أو بقضيب صلب بحيث يكون القلم الرصاص عموديًا.
4 قم بحساب عدد دورات جهاز قياس شدة الريح خلال فترة زمنية معينة. قف بجانب مقياس شدة الريح واحسب عدد الدورات التي سيحدثها الكوب المطلي. يمكن أن يكون الفاصل الزمني 5 أو 10 أو 15 أو 20 أو 30 ثانية أو حتى دقيقة كاملة. لمزيد من الدقة ، استخدم جهاز توقيت.
- إذا لم يكن لديك جهاز توقيت ، فاطلب من صديق تحديد الوقت أثناء حساب عدد الثورات.
- إذا كنت تستخدم مقياس شدة الريح المتاح تجاريًا ، فضع علامة على كوب واحد بطريقة ما للحصول على عدد الدورات في الدقيقة الصحيح.
5 اضرب عدد الدورات في المسافة التي يقطعها الكأس في دورة واحدة ، أي بمحيط مقياس شدة الرياح. وبالتالي ، ستجد المسافة التي يقطعها الزجاج في الفترة الزمنية التي حددتها.
- على سبيل المثال ، إذا كان نصف قطر مقياس شدة الرياح 30 سم ، فإن الكوب يقطع مسافة 188.4 سم في دورة واحدة. إذا قمت بحساب 50 دورة في الفترة الزمنية المحددة ، فإن المسافة الإجمالية هي 50 × 188.4 = 9420 سم.
6 اقسم المسافة الإجمالية على الوقت المنقضي. تُعرَّف السرعة بأنها المسافة مقسومة على الوقت المستغرق لقطع تلك المسافة. وبالتالي ، إذا قسمت المسافة الإجمالية التي تم العثور عليها على الفترة الزمنية المحددة ، فحدد سرعة الرياح الحالية.
- على سبيل المثال ، إذا قمت بحساب عدد الدورات في 10 ثوانٍ ، فيجب أن تقسم المسافة الإجمالية على 10 ثوانٍ. السرعة = (9420 سم / 10 ث) = 942 سم / ث.
- إذا قمت بضرب 942 سم / ث في 3600 ، فستحصل على 3391200 سم / ساعة ، وإذا قسمت على 100000 (عدد السنتيمترات في الكيلومتر الواحد) ، فستحصل على 33.9 كم / ساعة.

نصائح

في الفيزياء ، السرعة عبارة عن كمية متجهية ، أي أنها لا تُحدد بواسطة قيمة عددية فحسب ، بل أيضًا بالاتجاه الذي يتحرك فيه الجسم. يدور مقياس شدة الريح في دائرة ، لذا فهو يظهر سرعة الرياح فقط ولا يوفر معلومات عن اتجاهه. يمكن الحكم على اتجاه الرياح وسرعتها التقريبية من خلال الريح ، التي تنتفخ بالهواء وترتفع في اتجاه هبوب الرياح.