Ko govorimo o vetru, nam lahko pride na misel veliko različnih podob. Veter je v različnih oblikah, od mirnega poletnega vetra, ki pluje pod zrakom, do orkana, ki raztrga streho. Anemometer meri hitrost vetra, kako pa se hitrost vetra uveljavi?
Sila, veter in tlak
Sila, ki je na splošno opredeljena kot potisk ali vlek, lahko izračunamo s pomočjo formule sila, enaka masi in pospešku (F = ma). Tudi veter potiska in vleče, na splošno z večjo silo pri hitrejšem gibanju. Tlak je enak sili, deljeni s površino. V bistvu veter uporablja silo proti območju, kot so zid, streha ali oseba.
Merjenje vetra
Anemometri merijo veter. Čeprav obstajajo različne vrste anemometrov, se tisti, ki se najpogosteje uporablja, obrača z vetrom. Hitrost obratov se pretvori v hitrost vetra in tlak vetra. Ker hitrost vetra niha, se za izračun hitrosti vetra uporabi povprečno število obratov v kratkem času. Najpogosteje se poroča o hitrosti vetra v miljah na uro (mph), kilometrih na uro (km / h) ali Beaufortovi lestvici, lahko pa tudi kot vozli, čevlji na sekundo (f / s) ali metri na sekundo (m / s ). Več spletnih programov bo pretvorilo hitrost vetra iz ene enote v drugo.
Izračun sile na podlagi hitrosti vetra
Izračun sile vetra zahteva maso zraka in pospešek vetra. Povprečna gostota mase zraka na morski gladini je približno 1,229 kilograma na kubični meter. Površina, ki jo veter zadene, se v tem primeru meri v kvadratnih metrih. Masa zraka, ki trči o površino, je nato enaka gostoti zraka krat površini. Pospešek (a) je enak kvadratu hitrosti vetra v metrih na sekundo (m / s).
Za izračun sile v Newtonih (N) uporabite formulo sila (F), enaka masi (m) krat pospešku (a). En Newton je enak enemu kilogramu na kvadrat na sekundo (kg-m / s2).
Uporabite ujemajoče se enote. Pri tem izračunu je povprečna gostota zraka na morski gladini enaka 1.229 kilogramov na kubični meter (kg / m3). Območje zračnega udara je 1 kvadratni meter. Če želite izračunati silo vetra s hitrostjo 5 milj na uro, najprej pretvorite hitrost vetra v metre na sekundo. Uporaba spletnega pretvornika kaže, da 5 mph ustreza 2,24 m / s.
Polnjenje formule sila je enako zračni masi (Am) krat na hitrost vetra na kvadrat:
F = A_m \ timesd a ^ 2
daje ta izračun:
F = (1 \ besedilo {m} ^ 2) \ krat (1,229 \ besedilo {kg / m} ^ 3) \ krat (2,24 \ besedilo {m / s}) ^ 2 = 6,17 \ besedilo {N}
Ko zaključite z matematiko, je F = 6,17 kg-m / s2 ali 6,17 N. Veter s hitrostjo 5 milj na uro bi imel ravno toliko sile, da bi dvignil običajnega zmaja.