हालांकि कुछ अजीब शब्द है,एनीमोमीटरएक सरल लेकिन आश्चर्यजनक रूप से बहुमुखी उपकरण को संदर्भित करता है, जो दुनिया भर में सबसे बुनियादी मौसम स्टेशनों में पाया जाता है। ग्रीक से अनुवाद सीधा है: "एनेम-" "हवा" और "मीटर" की जड़ है जिसका अर्थ है (सामान्य शब्दों में, मात्रा के रूप में नहीं) "माप।"
जब आप स्वयं "मौसम" शब्द के बारे में सोचते हैं, जब तक कि आप बाहरी अंतरिक्ष में नहीं रहते, दिमाग में आने वाले पहले शब्दों या संवेदी छवियों में से एक लगभग निश्चित रूप से होता हैहवा,एक घटना जो विनाशकारी क्षति का कारण बन सकती है, फिर भी लगभग सभी का एक पोषित हिस्सा बनी हुई है जीवन का अनुभव, अगर घटना की पहुंच की खोज करने वाले कविता और साहित्य के क्षेत्रों को होना है भरोसा किया।
सुरक्षा कारणों से, मनोरंजक योजना और सामान्य जिज्ञासा के लिए, किसी भी समय मौसम की गति को जानना - या कम से कम जिस दिशा में यह बह रहा है यदि किसी कारण से आप अपनी इंद्रियों से इसका पता लगाने के लिए बाहर नहीं जा सकते हैं - अपने क्षेत्र में, या किसी ऐसे स्थान पर जहां आप जल्द ही यात्रा करने का इरादा रखते हैं, उपयोगी जानकारी है वास्तव में। इस उद्देश्य के लिए कई अलग-अलग प्रकार के एनीमोमीटर उपलब्ध हैं, उनमें से कुछ अप्रत्यक्ष रूप से हवा की गति को मापने के लिए विशेष रूप से चतुर तरीकों पर निर्भर हैं।
हवा कहाँ से आती है?
एक छोटे बच्चे ने बताया कि पृथ्वी अपने भूमध्य रेखा पर लगभग 1,000 मील प्रति घंटे की गति से और लगभग 800 मील प्रति घंटे की गति से 40 डिग्री अक्षांश (लगभग) पर घूमती है। जहां अधिकांश अमेरिकी आबादी केंद्रित है), यह मान सकता है कि हवा किसी वस्तु के चारों ओर साधारण कोड़े मारने से आती है जो असंभव प्रतीत होती है गति। हालांकि यह सहज समझ में आता है, वास्तविक तस्वीर बहुत अधिक जटिल है, लेकिन यह हवा से संबंधित, लेकिन स्वतंत्र, मौसम की घटनाओं के बारे में मूल्यवान शिक्षण बिंदु भी प्रदान करती है।
पृथ्वी पर बहुत सारी प्रक्रियाओं के लिए सूर्य ऊर्जा का अंतिम स्रोत है, और हवा कोई अपवाद नहीं है। हवा मुख्य रूप से पृथ्वी की सतह के विभिन्न हिस्सों से सूर्य से अलग-अलग मात्रा में गर्मी को अवशोषित करती है। इस ऊर्जा को हवा के रूप में व्यक्त किया जाता हैसंवहन,एक तरल पदार्थ में गति के माध्यम से गर्मी का स्थानांतरण। गर्म हवा ऊपर उठती है जबकि ठंडी हवा डूबती है, विभिन्न तापमानों के साथ हवा के आसन्न क्षेत्रों के बीच हवा के लगातार घूमने वाले आदान-प्रदान की स्थापना करती है।
हवा दुनिया भर में प्रसिद्ध "धाराओं" में घूमती है जो हवा की प्रसिद्ध नदियों की तरह हैं: जेट स्ट्रीम, व्यापारिक हवाएं, ध्रुवीय जेट। पवनों को उनके विशिष्ट उद्गम स्रोतों के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है:भूस्थैतिक हवाएं, तापीय हवाएंयाधीरे-धीरे चलने वाली हवाएं.
पवन ऊर्जा का भौतिकी
वायु में द्रव्यमान होता है, इसलिए किसी भी अन्य वस्तु की तरह गतिमान वायु की गतिज ऊर्जा की गणना करना संभव है। के लिए समीकरणगतिज ऊर्जाकेई है = (1/2)mv2 कहां हैवी= वेग। (हवा का वेग शायद ही कभी लंबे समय तक स्थिर रहता है, इसलिए हवा की गति आमतौर पर सार्थक डेटा उत्पन्न करने के लिए कम समय अवधि में औसत होती है।)
किसी दिए गए आयतन का द्रव्यमान उसके आयतन का घनत्व गुणा या V है। लेकिन हवा के साथशक्ति,या प्रति यूनिट समय ऊर्जा, ब्याज का चर "पवन द्रव्यमान प्रवाह" है, या टरबाइन के क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र ए (अक्सर एक सर्कल) में कितनी हवा बहती है।पवन ऊर्जा के लिए समीकरणयह बात निकलकर आना
P_w=\frac{1}{2}\rho Av^3
यानी हवा की गति के घन के साथ शक्ति बढ़ती है। इसका मतलब है कि 30 मील प्रति घंटे की हवा 10 प्रदान करती है3 = एक हजार गुना10 MPH की हवा जितनी शक्ति!
- एनीमोमीटर इकाइयों के लिए, हवा की गति आमतौर पर मील प्रति घंटे (मील/घंटा, या रोजमर्रा की भाषा में, एमपीएच) या किलोमीटर प्रति घंटे में होती है, हालांकि एसआई इकाइयां मीटर प्रति सेकेंड (एम/सेकेंड) होंगी। यदि आप MPH से m/s में त्वरित रूपांतरण करने में रुचि रखते हैं, तो लगभग ढाई से विभाजित करें:
(1\पाठ{मी/घंटा}) = (\पाठ{मी}/1,609\पाठ{एम})(3600\पाठ{ एस/घंटा}) = 0.447\पाठ{एम/सेकेंड}
एनीमोमीटर के प्रकार
आप पहले से ही जानते हैं कि एनीमोमीटर "क्या है।" लेकिन बारीक स्तर पर, लोग हवा की गति को किस तरह के उपकरणों से मापते हैं?
- कप और प्रोपेलर:यह सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला एनीमोमीटर है, और बनाने में आसान है। कम हवा की गति और जमने वाली बारिश के साथ समस्याएँ हो सकती हैं।
- पायलट ट्यूब:इनका उपयोग विमानों पर और प्रयोगशालाओं में "पवन सुरंगों" में किया जाता है।
- सिलेंडर या गोला खींचें:ये आम नहीं हैं, लेकिन उल्लेख करने योग्य हैं।
- अपव्यय एनीमोमीटर:ये विशेष रूप से बीहड़ संस्करण हैं।
- स्पीड-ऑफ-साउंड एनीमोमीटर:ये महंगे हैं, और घरेलू उपयोग के लिए नहीं, बल्कि तेज़ और विश्वसनीय हैं।
कभी-कभी, हवा की दिशा मुख्य चिंता का विषय होती है, जिसमें गति कम महत्वपूर्ण होती है। इसे ध्यान में रखते हुए, हवाई अड्डों में हवा के मोज़े होते हैं जो जल्द ही होने वाले मौसम के बारे में बहुत कुछ बताते हैं। उदाहरण के लिए, उत्तर-पश्चिम से निकलने वाली हवा (एक NW हवा) का मतलब आमतौर पर ठंडा, शुष्क मौसम होता है, जबकि एक दक्षिण-पूर्वी हवा अक्सर गर्म, अधिक आर्द्र हवा लाती है।
एनीमोमीटर कैसे काम करता है
कप और प्रोपेलरएनीमोमीटर की शैली, जैसा कि उल्लेख किया गया है, सबसे सामान्य प्रकार है; संयोग से, इसके संचालन की व्याख्या करना आसान है। जैसे ही हवा प्रोपेलर की भुजा को चारों ओर घुमाती है, कप ज्ञात त्रिज्या के एक चक्र के माध्यम से हवा को "पकड़" लेते हैं (2 एक ज्ञात समय में प्रोपेलर आर्म, या परिधि की लंबाई का π गुना, जैसा कि केंद्रीय रॉड के स्पिन हैं गिना हुआ। कुल दूरी (क्रांति समय परिधि) समय से विभाजित हवा की गति है।
अन्य प्रकार के एनीमोमीटर अधिक सम्मिलित तरीकों से हवा की गति निर्धारित करते हैं। एहॉट-वायर एनीमोमीटरइस तथ्य का उपयोग करता है कि जब हवा हवा की तुलना में गर्म तापमान पर गर्म वस्तु के ऊपर बहती है, तो वस्तु ठंडी हो जाएगी क्योंकि संवहन के माध्यम से गर्मी को हटा दिया जाता है।
हॉट-वायर एनीमोमीटर में, एक धातु का तार जिसे विद्युत रूप से गर्म किया गया है, हवा के संपर्क में आता है, जबकि तार की नोक पर तापमान को स्थिर रखने के लिए शक्ति को बढ़ाया या घटाया जाता है। इस प्रकार हवा की गति जितनी अधिक होगी, थर्मल संतुलन बनाए रखने के लिए उतनी ही अधिक शक्ति की आवश्यकता होगी।
वायुदाब मापना - जिसे स्वयं एक उपकरण द्वारा मापा जाता है जिसे a. कहा जाता हैबैरोमीटर- हवा की गति की गणना के लिए भी इस्तेमाल किया जा सकता है। एक ट्यूब एनीमोमीटर, उदाहरण के लिए, एक कांच की ट्यूब के अंदर हवा के दबाव को मापता है जो केवल एक छोर पर खुला होता है। हवा की गति की गणना ट्यूब के अंदर और बाहरी के बीच के दबाव के अंतर से की जा सकती है।
- यदि आप सामान्य वस्तुओं से अपना स्वयं का एनीमोमीटर बनाने में अपना हाथ आजमाना चाहते हैं, तो कैसे करना है इसका एक उदाहरण संसाधन में दिया गया है।
अन्य एनीमोमीटर उपयोग: खेल
बाहरी अंतरराष्ट्रीय ट्रैक प्रतियोगिताओं में चलने वाली घटनाओं में, जहां धावक एक शुद्ध दिशा में आगे बढ़ते हैं, हवा प्रतिस्पर्धियों की सहायता (या बाधा) कर सकती है और बेहतर समय का उत्पादन कर सकती है। इस कारण से, इन घटनाओं के दौरान ट्रैक के किनारे एक एनीमोमीटर लगाया जाता है। नए रिकॉर्ड स्थापित करने के लिए धावकों की दिशा में अधिकतम स्वीकार्य शुद्ध हवा की गति 2.0 मीटर/सेकेंड है, इसलिए यदि दौड़ के दौरान किसी भी समय विंड गेज इस मान से ऊपर पढ़ता है, तो निशान रिकॉर्ड के लिए अयोग्य है उद्देश्य।
पिछले खंड से, आप जानते हैं कि मील प्रति घंटे (एमपीएच) में हवा की गति मीटर/सेकेंड में इसके मूल्य से दोगुने से थोड़ी अधिक है। इस प्रकार 5 एमपीएच की हवा, जिसे रोजमर्रा के मानक से काफी मामूली माना जाएगा, "सच्ची" मानव उपलब्धि के दायरे से बाहर एक निशान प्रदान करने के लिए पर्याप्त बढ़ावा देने के लिए पर्याप्त है। 10 सेकंड से कम समय तक चलने वाली दौड़ में किसी भी व्यक्ति की तुलना में केवल 0.01 सेकंड तेजी से खत्म होने पर, हर कारक महत्वपूर्ण होता है। अब आधुनिक समय के उपकरण के बिना ट्रैक की कल्पना करें, एनीमोमीटर की तो बात ही छोड़िए!