Velocidade é uma medida de quão rápido um objeto está se movendo. A velocidade do objeto é a distância total percorrida em um determinado tempo. As unidades de velocidade são milhas por hora (milhas / hora ou mph), centímetros por segundo (cm / segundo ou cm / s), metros por segundo (m / segundo ou m / s) ou quilômetros por hora (km / hora ou kph). Para medir a velocidade, você precisa saber a distância que um objeto percorreu e o tempo que percorreu e, em seguida, calcular a velocidade dividindo a distância pelo tempo.
Etapa
Método 1 de 3: Medindo a velocidade do corredor
Etapa 1. Determine a distância a ser percorrida
Você pode dizer se o corredor está em uma pista de comprimento conhecido, como 100 m, ou observando a distância em um campo aberto.
- Use uma fita métrica para medir a distância se você estiver no campo.
- Marque os pontos inicial e final com um fio ou cone de marcação rodoviária.
Etapa 2. Inicie o experimento
Para encontrar a velocidade do corredor, você precisa saber quanto tempo ele levará para cobrir a distância especificada. Peça a ele para esperar até você dizer "Comece!" para que a medição no cronômetro seja precisa. Certifique-se de que o cronômetro mostre zero e peça ao corredor para se preparar na posição inicial da distância a ser medida.
Você também pode usar um relógio para medir o tempo, mas os resultados não são muito precisos
Etapa 3. Sinalize o corredor enquanto observa o cronômetro
Tente combinar o tempo, grite “Iniciar!” E verifique o cronômetro ao mesmo tempo. Se você notar que o cronômetro está desligado, reinicie-o.
Etapa 4. Pare o cronômetro quando o corredor cruzar a linha de chegada
Preste muita atenção se o corredor passou pelo ponto designado como linha de chegada. Certifique-se de que o cronômetro esteja desligado assim que cruzar a linha.
Etapa 5. Divida a distância que o corredor percorreu pelo tempo que levou
Esta divisão é um cálculo da velocidade do corredor. A equação da velocidade é a distância percorrida / tempo percorrido. Com o exemplo de uma distância de 100 m (328 pés), se o corredor leva 10 segundos para cobrir a distância, sua velocidade é de 100 m (328 pés) divididos por 10, ou 10 m / s (32,8 pés por segundo).
- Multiplicando 10 m / s por 3.600 (o número de segundos em uma hora), o corredor percorre 36.000 metros por hora, ou 36 km / h (10 quilômetros equivalem a 1.000 m).
- Multiplicando 32,8 pés por segundo por 3.600, o corredor cobre 118.080 pés por hora, ou 22,4 milhas por hora (1 milha equivale a 5.280 pés).
Método 2 de 3: Medindo a velocidade do som
Etapa 1. Encontre uma parede que reflita o som
Você pode usar paredes de pedra ou concreto para este experimento. Teste a parede batendo palmas ou gritando e ouça o eco. Se você ouvir um eco alto, é bom trabalhar com a parede.
Etapa 2. Meça uma distância de pelo menos 50 m da parede
Recomenda-se uma distância de 50 m, pois dá tempo suficiente para fazer medições precisas. Como você está considerando a distância que o som irá percorrer de você até a parede e de volta para você, na verdade, você está medindo uma distância de 100 m).
Meça a distância com uma fita métrica. Tente medir com a maior precisão possível
Etapa 3. Bata palmas quando o eco vier da parede
Fique em frente à parede na distância medida e bata palmas levemente. Nesse ponto, você deve ser capaz de ouvir o eco. Aumente ou diminua a velocidade do ritmo das palmas até que coincida com o eco das palmas anteriores.
Quando a sincronização é perfeita, você não deve ouvir o eco, apenas os aplausos
Etapa 4. Bata palmas 11 vezes enquanto registra o tempo com o cronômetro
Peça a um amigo que ligue o cronômetro na primeira batida e pare na última. Batendo palmas 11 vezes, você mede 10 intervalos de distância em que o som das palmas ecoa na parede. Em essência, o som viaja 10 vezes a distância de 100 metros.
- Bata palmas 11 vezes também dá aos seus amigos tempo para iniciar e parar o cronômetro com precisão.
- Faça esta etapa algumas vezes e encontre o tempo médio para obter uma medição mais precisa. Para encontrar a média, some todos os tempos obtidos e divida pelo número de tentativas.
Etapa 5. Multiplique a distância por 10
Como você tocou 11 vezes, o som viajou 10 vezes a distância. 100 metros multiplicados por 10 são 1000 metros.
Etapa 6. Divida a distância que o som percorre pela quantidade de tempo que leva para bater palmas
Este contador mede a velocidade do som batendo palmas de sua mão na parede e de volta ao ouvido.
- Por exemplo, você precisa de 2,89 segundos para bater palmas 11 vezes. Divida a distância de 1.000 metros por 2,89 segundos para obter a velocidade do som de 346 m / s.
- A velocidade do som ao nível do mar é 340,29 m / s (1.116 pés por segundo ou 761,2 milhas / hora). Seus cálculos devem ser próximos a esse número, mas eles podem não ser exatamente os mesmos, especialmente se você não estiver no nível do mar. Em altitudes mais elevadas, o ar é mais rarefeito e a velocidade do som é mais lenta.
- A velocidade do som é maior quando ele viaja através de líquidos e sólidos do que através do ar, porque o som viaja mais rápido quando atravessa materiais de alta densidade.
Método 3 de 3: Medindo a velocidade do vento
Etapa 1. Prepare o anemômetro
Anemômetro é um dispositivo que mede a velocidade do vento. Esta ferramenta consiste em 3 ou 4 tigelas com barras, cada uma montada em um eixo giratório. O vento entrará na tigela e a fará girar. Quanto mais rápido o vento sopra, mais rápido a tigela gira em seu eixo.
- Os anemômetros podem ser adquiridos ou feitos por conta própria.
- Para fazer um anemômetro, prepare cinco tigelas de papel, dois canudos, um lápis afiado com borracha, um grampeador, um alfinete e uma régua. Pinte uma tigela para distingui-la das outras.
- Faça um furo em um dos lados das quatro tigelas, a cerca de 5 centímetros da borda. Na quinta tigela, faça quatro orifícios uniformemente espaçados ao redor da tigela, cerca de 5 centímetros das bordas. Além disso, faça um furo no fundo da tigela.
- Insira um canudo pela lateral de uma das tigelas, certificando-se de que haja uma ponta de 5 centímetros do canudo na tigela. Prenda as pontas nas laterais da tigela com um grampeador. Insira a outra ponta do canudo na quinta tigela com 4 furos de um lado e saia do outro. Coloque uma segunda tigela no final do canudo e prenda com um grampeador. Certifique-se de que todas as tigelas estejam voltadas para a mesma direção.
- Repita as etapas acima com as outras duas tigelas, inserindo os canudos nos dois orifícios restantes na tigela central. Novamente, certifique-se de que todas as tigelas estejam voltadas para a mesma direção.
- Insira cuidadosamente o pino no ponto de intersecção dos canudos na tigela central.
- Insira o lápis no orifício inferior da quinta tigela e oriente-o pelo pino até que atinja a borracha. Certifique-se de que o anemômetro pode girar suavemente. Caso contrário, ajuste a posição do lápis de forma que a borracha não aponte diretamente para o canudo.
Etapa 2. Calcule a circunferência do anemômetro
Quando uma das tigelas completa uma rotação completa, a distância que ela percorre é a circunferência do círculo. Para calcular a circunferência, você deve medir o diâmetro do círculo.
- Meça a distância do centro do anemômetro ao centro de uma das tigelas. Este é o raio do anemômetro. O diâmetro é 2 vezes o raio.
- A circunferência de um círculo é igual ao diâmetro vezes a constante pi, ou 1 vezes o raio vezes pi.
- Por exemplo, se a distância entre o centro da tigela e o centro do anemômetro for 30 cm (1 pé), a distância que a tigela percorre em uma rotação é 2 x 30 x 3,14 (pi arredondado para 2 casas decimais), ou 188,4 cm (74,2 cm). Polegadas).
Etapa 3. Coloque o anemômetro onde o vento atinge a tigela
Você precisa de vento suficiente para girar o anemômetro, mas não tanto que ele o solte. Se necessário, adicione peso para permitir que o anemômetro fique em pé.
Etapa 4. Conte o número de vezes que o anemômetro gira para descobrir a duração de tempo fixa
Fique parado em um ponto e conte o número de vezes que a tigela colorida gira em torno do círculo. Os intervalos possíveis são 5, 10, 15, 20, 30 segundos ou mesmo 1 minuto completo. Defina o cronômetro para desligar em intervalos de tempo específicos para garantir a precisão da contagem.
- Se você não tiver um cronômetro, peça a um amigo que olhe para o relógio quando estiver contando as rotações.
- Se você comprou um anemômetro pré-fabricado, marque uma das tigelas para poder contar corretamente.
Etapa 5. Multiplique o número de rotações pela distância que o anemômetro percorre em uma revolução
O resultado é a distância total que o anemômetro percorreu no momento da sua observação.
Por exemplo, um anemômetro tem um raio de 30 cm (0,98 pés). Assim, o anemômetro viaja 188,4 cm (6,18 pés) em uma revolução. Se girar 50 vezes mais do que você conta, a distância total é 50 x 188, 4 = 9.420 cm
Etapa 6. Divida a distância total pelo tempo de viagem
A fórmula da velocidade é a distância total dividida pela quantidade de tempo que leva para cobrir essa distância. Para calcular a velocidade do vento no momento da observação, pegue a distância total percorrida pelo anemômetro e divida pelo tempo de viagem.
- Por exemplo, se você estiver contando o número de rotações em 10 segundos, divida a distância percorrida por 10 segundos. Velocidade = 9.420 cm / 10 seg = 942 cm / seg (30,9 pés / seg).
- Multiplicando 942 cm / s por 3.600 dá 3.391.200 cm / h, dividido por 100.000 (o número de centímetros em um quilômetro) para 33,9 km / h.
- Multiplicando 30,9 pés por segundo por 3.600 produz 111.240 pés por hora, dividido por 5.280 dá 21,1 milhas por hora.
