3 spôsoby merania rýchlosti

Rýchlosť je vyjadrením toho, ako rýchlo sa objekt pohybuje. Rýchlosť objektu je celková vzdialenosť, ktorú prejde za určitý čas. Medzi jednotky rýchlosti patria míle za hodinu (mph), centimetre za sekundu (cm/s alebo cm/s), metre za sekundu (m/s alebo m/s) alebo kilometre za hodinu (kph alebo km/hod). Meranie rýchlosti zahŕňa pozorovanie vzdialenosti, ktorú objekt prekoná, a času, ktorý uplynie, a potom výpočet rýchlosti z týchto pozorovaní vydelením vzdialenosti časom.

Metóda 1 z 3:Meranie rýchlosti bežca


Určite vzdialenosť, ktorú má bežec prebehnúť. Môžete to urobiť na bežeckej dráhe známej dĺžky, napríklad 100 m (328 stôp), alebo vytyčovaním vzdialenosti na voľnom priestranstve.

  • Ak ste v teréne, na meranie vzdialenosti použite meracie pásmo alebo metrovú tyč.
  • Označte štartovací a koncový bod kúskom povrázku alebo kužeľom.


Nastavenie experimentu. Aby ste mohli určiť rýchlosť bežca, musíte poznať čas, za ktorý bežec prekoná stanovenú vzdialenosť. Povedzte bežcovi, aby počkal, kým nepoviete „Go!“, aby ste získali presné údaje na stopkách. Uistite sa, že stopky sú nastavené na nulu, potom nechajte bežca zaujať pozíciu na začiatku meranej vzdialenosti.

  • Na meranie času bežca môžete použiť aj hodinky, ale bude to menej presné.


Spustite bežca a svoje hodinky v rovnakom čase. Ak chcete čo najlepšie synchronizovať meranie času, zakričte „Go!“ a spustenie hodiniek v rovnakom čase. Ak si uvedomíte, že meranie času bolo nesprávne, nechajte bežca vynulovať a skúste to znova.


Zastavte hodinky, keď bežec pretne cieľovú čiaru. Pozorne sledujte, kedy bežec prekročí bod označený ako cieľová čiara. Uistite sa, že ste zastavili hodinky čo najbližšie k okamihu, keď prejde na druhú stranu.


Vydelte vzdialenosť, ktorú bežec prešiel, počtom uplynutých sekúnd. Toto delenie je výpočet na určenie rýchlosti bežca. Rovnica pre rýchlosť je prejdená vzdialenosť/čas potrebný na prekonanie tejto vzdialenosti.[1]
Ak použijeme príklad dĺžky 100 m (328 stôp) a bežec zabehne túto vzdialenosť za 10 sekúnd, jeho rýchlosť bude 100 m (328 stôp) delené 10, teda 10 m/s (32.8 stôp za sekundu).

  • Ak vynásobíme 10 m/s 3 600 (počet sekúnd v hodine), bežec prešiel 36 000 metrov za hodinu alebo 36 kilometrov za hodinu (1 kilometer sa rovná 1 000 m).
  • Násobenie 32.8 stôp za sekundu o 3 600, bežec prešiel 118 080 stôp za hodinu, alebo 22.4 míle za hodinu (5 280 stôp sa rovná 1 míli).

Metóda 2 z 3:Meranie rýchlosti zvuku


Nájdite stenu, ktorá odráža zvuk. Na tento experiment sa dobre hodí veľká tehlová alebo betónová stena. Stenu môžete otestovať tak, že budete tlieskať rukami alebo kričať a počúvať ozvenu. Ak počujete silnú ozvenu, je to dobrá stena.[2]


Odmerajte vzdialenosť aspoň 50 m (54.5 metrov) od steny. 50 m (54.Odporúča sa vzdialenosť 5 yd), pretože by vám mala poskytnúť dostatok času na presné meranie. Keďže beriete do úvahy vzdialenosť, ktorú zvuk prejde od vás k stene a späť k vám, v skutočnosti meriate vzdialenosť 100 m (109 yd).

  • Zmerajte vzdialenosť pomocou meracieho pásu. Pokúste sa o čo najpresnejšie meranie.


Zatlieskajte rukami v rytme ozveny od steny. Postavte sa pred stenu do nameranej vzdialenosti a pomaly tlesknite. Mali by ste pri tom počuť ozvenu. Zrýchlite alebo spomalte rytmus tlieskania, kým sa vaše tlieskanie nezhoduje s ozvenou predchádzajúceho tlieskania.[3]

  • Ak ste dokonale synchronizovaní, nemali by ste počuť ozvenu, len vaše tlesknutie.


Zatlieskajte 11-krát a zároveň zaznamenávajte čas pomocou stopiek. Nech váš priateľ spustí hodinky pri prvom tlesknutí a zastaví ich pri poslednom tlesknutí. Keď zatlieskate 11-krát, budete mať načasovaných 10 intervalov vzdialenosti, v ktorých sa zvuk tlesknutia odrazí od steny. Zvuk v podstate prekonal desaťnásobok pôvodnej vzdialenosti 100 m.[4]

  • Tlieskanie 11-krát tiež dáva vášmu priateľovi dostatok času na presné spustenie a zastavenie hodiniek.
  • Tento krok vykonajte viackrát a časy spriemerujte, aby ste získali presnejšie meranie. Ak chcete pokusy spriemerovať, spočítajte všetky časy a vydeľte ich počtom pokusov.


Vynásobte vzdialenosť 10. Keďže ste tleskli 11-krát, zvuk v skutočnosti prešiel 10-krát väčšiu vzdialenosť. 100 metrov vynásobených 10 je 1000 metrov.


Vydelte vzdialenosť, ktorú zvuk prešiel, časom, ktorý potreboval na tlesknutie. Takto sa zmeria rýchlosť zvuku tlesknutia od vašich rúk k stene a späť k vašim ušiam.

  • Povedzme napríklad, že trvalo 2.89 sekúnd pre 11 klapnutí. Na zistenie rýchlosti vezmeme vzdialenosť 1000 metrov a vydelíme ju časom 2.89 sekúnd, aby ste získali rýchlosť zvuku 346 m/s.
  • Rýchlosť zvuku na úrovni hladiny mora je 340.29 m/s (1 116 stôp za sekundu alebo 761.2 mph).[5]
    Vaše výpočty by sa mali blížiť k tomuto číslu, ale nemusia sa zhodovať presne, najmä ak nie ste na úrovni mora. Vo väčších výškach je vzduch redší a rýchlosť zvuku je pomalšia.
  • Zvuk sa šíri rýchlejšie cez kvapaliny a pevné látky ako cez vzduch, pretože zvuk sa rýchlejšie pohybuje cez materiály s vyššou hustotou.[6]

Metóda 3 z 3:Meranie rýchlosti vetra


Získajte anemometer. Anemometer je zariadenie, ktoré meria rýchlosť vetra.[7]
Skladá sa z 3 alebo 4 pohárov namontovaných na drôtoch pripojených k centrálnemu rotujúcemu hriadeľu. Vietor zachytáva poháre a roztáča ich. Čím rýchlejšie fúka vietor, tým rýchlejšie sa poháre otáčajú okolo svojej osi.

  • Môžete si kúpiť anemometer alebo si vyrobiť vlastný.
  • Ak si chcete vyrobiť vlastný, vezmite si päť trojdecových papierových pohárov, dve slamky, naostrenú ceruzku s gumou, zošívačku, malý ostrý špendlík a pravítko.[8]
    Vyfarbite strany jedného z pohárov, aby sa odlíšil od ostatných.
  • Do štyroch pohárov urobte dieru asi 1 palec od okraja. Do piateho pohára vyrazte štyri otvory rovnomerne rozmiestnené okolo pohára asi 1 palec od okraja. Do dna tohto pohára tiež vyrazte jeden otvor.
  • Prestrčte jednu slamku cez bočnú stranu jedného z pohárov, pričom vo vnútri pohára zostane asi 1 cm slamky. Pripevnite slamku k boku pohára. Zvyšok slamky prestrčte cez piaty pohár so štyrmi otvormi na jednej strane a na druhej strane von. Na koniec tejto slamky umiestnite druhý pohár a zošite ho na miesto. Uistite sa, že všetky poháre sú otočené rovnakým smerom.
  • Uvedený krok zopakujte s ďalšími dvoma pohármi, pričom slamku prestrčte cez zvyšné dva otvory v strednom pohári. Opäť sa uistite, že všetky poháre sú otočené rovnakým smerom.
  • Opatrne umiestnite špendlík cez priesečník slamiek v strednom pohári.
  • Prestrčte ceruzku cez spodný otvor piateho pohára a prestrčte špendlík cez gumu. Uistite sa, že sa váš anemometer môže voľne otáčať. Ak je to tak, je teraz pripravený na použitie. Ak to nejde, upravte ceruzku tak, aby guma nebola priamo proti slamkám.


Vypočítajte obvod anemometra. Keď sa jeden z pohárov úplne otočí, vzdialenosť, ktorú prejde, je obvod kruhu. Na výpočet obvodu musíte zmerať priemer kruhu.

  • Zmerajte vzdialenosť od stredu anemometra do stredu jedného z pohárov. Toto je polomer anemometra. Zdvojnásobenie tejto vzdialenosti je priemer.
  • Obvod kruhu sa rovná priemeru krát konštanta pí alebo 2 krát polomer krát pí.
  • Ak je napríklad vzdialenosť medzi stredom pohára a stredom anemometra 30 cm (1 stopa), vzdialenosť, ktorú pohár prejde pri jednom otočení, je 2 x 30 x 3.14 (zaokrúhlenie pí na 2 desatinné miesta) alebo 188.4 cm (74.2 palce).


Umiestnite anemometer na miesto, kde vietor zachytí jeho poháriky. Chcete mať dostatočný vietor na to, aby sa anemometer roztočil, ale aby ho neprevrátil. Možno bude potrebné ho ukotviť k zemi alebo k stĺpu, aby sa udržal vo vzpriamenej polohe.


Spočítajte, koľkokrát sa anemometer roztočí za určitý čas. Postavte sa na pevný bod a spočítajte, koľkokrát sa farebný pohár otočí okolo kruhu. Možné intervaly sú 5, 10, 15, 20, 30 sekúnd alebo dokonca celá minúta. Nastavte časovač, ktorý sa spustí vo vašom konkrétnom časovom intervale, aby ste zaistili presnosť počítania.

  • Ak nemáte časovač, požiadajte priateľa, aby sledoval hodiny, zatiaľ čo vy budete počítať otáčky.
  • Ak ste si zakúpili anemometer, nejakým spôsobom označte jeden z pohárov, aby ste mohli správne počítať.


Vynásobte počet otáčok vzdialenosťou, ktorú anemometer prejde za jednu otáčku. To vám dá celkovú vzdialenosť, ktorú anemometer prešiel za čas, ktorý ste ho sledovali.

  • Napríklad váš anemometer má polomer 30 cm (.98 stôp), preto prejde 188.4 cm (6.18 stôp) pri jednom otočení. Ak sa počas vášho počítania otočila 50-krát, potom je celková vzdialenosť 50 x 188.4 = 9420 cm.

  • Celkovú vzdialenosť vydeľte uplynutým časom. Rovnica pre rýchlosť je celková vzdialenosť vydelená časom potrebným na prekonanie tejto vzdialenosti. Ak vezmete celkovú vzdialenosť, ktorú anemometer prešiel, a vydelíte ju časom, ktorý ste počítali, dostanete aktuálnu rýchlosť vetra.

    • Napríklad, ak by ste počítali počet otočení za 10 sekúnd, vydelili by ste prejdenú vzdialenosť 10 sekundami. Rýchlosť = (9420 cm/10 s) = 942 cm/s (30.9 stôp za sekundu).
    • Vynásobením 942 cm/s 3600 dostaneme 3 391 200 cm/hod, čo vydelíme 100 000 (počet centimetrov v kilometri) alebo 33.9 km/hod.
    • Vynásobením 30.9 stôp za sekundu vydelené 3 600 dáva 111 240 stôp za hodinu, vydelené 5 280 dáva 21.1 míľa za hodinu.
  • Odkazy