हवा के बारे में बात करते समय, कई अलग-अलग छवियां दिमाग में आ सकती हैं। हवा कई रूप लेती है, पतंग उड़ाने वाली गर्मियों की हवा से लेकर छत से टकराने वाले तूफान तक। एनीमोमीटर हवा की गति को मापता है, लेकिन हवा की गति बल में कैसे परिवर्तित होती है?
बल, हवा और दबाव
बल, जिसे आमतौर पर एक धक्का या पुल के रूप में परिभाषित किया जाता है, की गणना सूत्र बल का उपयोग करके की जा सकती है जो द्रव्यमान त्वरण (F = ma) के बराबर है। हवा भी धक्का देती है और खींचती है, आमतौर पर तेज गति से चलने पर अधिक बल के साथ। दबाव क्षेत्र द्वारा विभाजित बल के बराबर होता है। अनिवार्य रूप से, हवा एक दीवार, एक छत या एक व्यक्ति जैसे क्षेत्र के खिलाफ बल लागू करती है।
मापने वाली हवा
एनीमोमीटर हवा को मापता है। हालांकि विभिन्न प्रकार के एनीमोमीटर मौजूद हैं, जो सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाता है वह हवा के साथ बदल जाता है। घुमावों की दर हवा की गति और हवा के दबाव में तब्दील हो जाती है। चूंकि हवा की गति में उतार-चढ़ाव होता है, इसलिए हवा की गति की गणना के लिए थोड़े समय में घुमावों की औसत संख्या का उपयोग किया जाता है। हवा की गति आमतौर पर मील प्रति घंटे (मील प्रति घंटे), किलोमीटर प्रति घंटे (किमी प्रति घंटे) या ब्यूफोर्ट स्केल में रिपोर्ट की जाएगी, लेकिन इसे समुद्री मील, फीट प्रति सेकेंड (एफ/एस) या मीटर प्रति सेकेंड (एम/एस) के रूप में भी रिपोर्ट किया जा सकता है ) कई ऑनलाइन कार्यक्रम हवा की गति को एक इकाई से दूसरी इकाई में बदल देंगे।
हवा की गति के आधार पर बल की गणना
हवा के बल की गणना के लिए हवा के द्रव्यमान और हवा के त्वरण की आवश्यकता होती है। समुद्र तल पर हवा के द्रव्यमान का औसत घनत्व लगभग 1.229 किलोग्राम प्रति घन मीटर के बराबर होता है। इस मामले में, हवा के हिट क्षेत्र को वर्ग मीटर में मापा जाता है। सतह से टकराने वाली हवा का द्रव्यमान तब वायु घनत्व के समय क्षेत्र के बराबर होता है। त्वरण (ए) मीटर प्रति सेकंड (एम / एस) में हवा की गति के वर्ग के बराबर है।
न्यूटन (एन) में बल की गणना करने के लिए सूत्र बल (एफ) बराबर द्रव्यमान (एम) गुणा त्वरण (ए) का प्रयोग करें। एक न्यूटन एक किलोग्राम-मीटर प्रति सेकंड वर्ग (kg-m/s .) के बराबर होता है2).
मिलान करने वाली इकाइयों का उपयोग करना सुनिश्चित करें। इस गणना में, समुद्र तल पर औसत वायु घनत्व 1.229 किलोग्राम प्रति घन मीटर (किलो/वर्ग मीटर) के बराबर होता है3). वायु प्रभाव का क्षेत्रफल 1 वर्ग मीटर के बराबर होता है। 5 मील प्रति घंटे की हवा के बल की गणना करने के लिए, पहले हवा की गति को मीटर प्रति सेकंड में बदलें। ऑनलाइन कनवर्टर का उपयोग करने से पता चलता है कि 5 मील प्रति घंटे 2.24 मीटर/सेकेंड के बराबर है।
सूत्र बल में भरना वायु द्रव्यमान के बराबर होता है (Aम) बार हवा की गति चुकता:
F=A_m\timesd a^2
यह गणना देता है:
F = (1\text{m}^2) \times (1.229\text{kg/m}^3) \times (2.24\text{m/s})^2=6.17\text{ N}
गणित को पूरा करने से पता चलता है कि F = 6.17 kg-m/s2 या 6.17 एन. तो, 5 मील प्रति घंटे की हवा में एक मानक पतंग उठाने के लिए पर्याप्त बल होगा।