Када говоримо о ветру, може вам пасти на памет много различитих слика. Ветар има много облика, од мирног летњег поветарца који лети змајем до урагана који кида кров. Анемометар мери брзину ветра, али како се брзина ветра преноси на снагу?
Сила, ветар и притисак
Сила, која се обично дефинише као потисак или повлачење, може се израчунати помоћу формуле сила једнака маси помноженој са убрзањем (Ф = ма). Ветар такође гура и вуче, углавном са већом силом при бржем кретању. Притисак је једнак сили подељеној са површином. У основи ветар примењује силу на подручје попут зида, крова или особе.
Мерни ветар
Анемометри мере ветар. Иако постоје различите врсте анемометра, она која се најчешће користи окреће се ветром. Брзина окрета преведена је у брзину ветра и притисак ветра. Пошто брзина ветра флуктуира, за израчунавање брзине ветра користи се просечан број завоја током кратког времена. Најчешће ће се извештавати о брзинама ветра у миљама на сат (мпх), километрима на сат (км / х) или Беауфортовој скали, али се могу пријавити и као чворови, стопа у секунди (ф / с) или метри у секунди (м / с ). Неколико мрежних програма претвараће брзину ветра из једне јединице у другу.
Израчунавање силе на основу брзине ветра
Израчунавање силе ветра захтева масу ваздуха и убрзање ветра. Просечна густина масе ваздуха на нивоу мора износи приближно 1,229 килограма по кубном метру. Површина коју ветар погађа мери се, у овом случају, у квадратним метрима. Маса ваздуха која удара о површину једнака је густини ваздуха пута површини. Убрзање (а) је једнако квадрату брзине ветра у метрима у секунди (м / с).
Користите формулу сила (Ф) једнака маси (м) пута убрзању (а) да бисте израчунали силу у Њутнима (Н). Један Њутн једнак је једном килограму метра у секунди на квадрат (кг-м / с2).
Обавезно користите одговарајуће јединице. У овом прорачуну просечна густина ваздуха на нивоу мора износи 1,229 килограма по кубном метру (кг / м3). Површина ваздушног удара једнака је 1 квадратном метру. Да бисте израчунали силу ветра од 5 миља на сат, прво претворите брзину ветра у метре у секунди. Коришћење мрежног претварача показује да је 5 мпх једнако 2,24 м / с.
Попуњавање формуле сила једнако је ваздушној маси (Ам) пута квадрат брзине ветра:
Ф = А_м \ тимесд а ^ 2
даје овај прорачун:
Ф = (1 \ текст {м} ^ 2) \ пута (1.229 \ текст {кг / м} ^ 3) \ пута (2.24 \ текст {м / с}) ^ 2 = 6.17 \ текст {Н}
Попуњавање математике показује да је Ф = 6,17 кг-м / с2 или 6,17 Н. Повјетарац од 5 миља на сат имао би таман толико снаге да подигне стандардни змај.