Velocidad de velocidad de amplificación Velocidad de discusión ¿Cuál es la diferencia entre dos objetos idénticos que viajan a velocidades diferentes Casi todos saben que el que se mueve más rápido (el que tiene mayor velocidad) irá más lejos que el que se mueve más lento en la misma cantidad de tiempo. O eso o theyll decirle que el que se mueve más rápido llegará donde va antes de la más lenta. Cualquiera que sea la velocidad, implica distancia y tiempo. QuotFasterquot significa quotfartherquot (mayor distancia) o quotsoonerun (menos tiempo). La duplicación de la velocidad significaría duplicar la distancia recorrida en una cantidad de tiempo dada. La duplicación de la velocidad también significaría reducir a la mitad el tiempo necesario para recorrer una distancia determinada. Si usted sabe un poco acerca de las matemáticas, estas declaraciones son significativas y útiles. (La velocidad es directamente proporcional a la distancia cuando el tiempo es constante: v 8733 s (t constante) La velocidad es inversamente proporcional al tiempo cuando la distancia Es constante: v 8733 x215f t (s constant) La combinación de estas dos reglas da la definición de velocidad en forma simbólica. Esta es la respuesta que la ecuación nos da, pero ¿cómo de la derecha es 75 km / h la velocidad del coche Sí, por supuesto que era Bueno, tal vez, supongo que no, no podría haber sido la velocidad. A menos que usted viva en un mundo donde los coches tienen algún tipo de control de crucero excepcional y el tráfico fluye de alguna manera ideal, su velocidad durante este viaje hipotético, sin duda, han variado. Por lo tanto, el número calculado anteriormente no es la velocidad del coche, es la velocidad promedio de todo el viaje. Con el fin de enfatizar este punto, la ecuación se modifica a veces de la siguiente manera: La línea sobre el v indica una media o una media y los símbolos 0916 (delta) indican un cambio. Esta es la cantidad que calculamos para nuestro viaje hipotético. Por el contrario, un velocímetro de coches muestra su velocidad instantánea. Es decir, la velocidad determinada en un intervalo de tiempo muy pequeño 8212 por un instante. Lo ideal sería que este intervalo estuviera lo más cerca posible de cero, pero en realidad estamos limitados por la sensibilidad de nuestros dispositivos de medición. Mentalmente, sin embargo, es posible imaginarse calcular la velocidad media en intervalos de tiempo cada vez menores hasta que hayamos calculado efectivamente la velocidad instantánea. Esta idea se escribe simbólicamente como o, en el lenguaje del cálculo la velocidad es la primera derivada de la distancia con respecto al tiempo. Si usted havent tratado con el cálculo, no sudar esta definición demasiado. Hay otras formas más sencillas de encontrar la velocidad instantánea de un objeto en movimiento. En un gráfico de distancia-tiempo, la velocidad corresponde a la pendiente y, por tanto, la velocidad instantánea de un objeto con velocidad no constante se puede encontrar desde la pendiente de una línea tangente a su curva. Pues tratar con esto más adelante en este libro. Velocidad Para calcular la velocidad de un objeto necesitamos saber hasta dónde ha ido y cuánto tiempo tardó en llegar. Una persona sabia entonces preguntaría ¿Qué quieres decir con cuán lejos. ¿Quieres que la distancia o el desplazamiento Una persona sabia, Una vez en el tiempo Su elección de la respuesta a esta pregunta determina lo que se calcula la velocidad o la velocidad. La velocidad media es la velocidad de cambio de la distancia con el tiempo. La velocidad media es la tasa de cambio de desplazamiento con el tiempo. Y para la gente del cálculo hacia fuera allí La velocidad instantánea es la primera derivada de la distancia con respecto al tiempo. La velocidad instantánea es la primera derivada del desplazamiento con respecto al tiempo. La velocidad y la velocidad están relacionadas de la misma manera que la distancia y el desplazamiento están relacionados. La velocidad es un escalar y la velocidad es un vector. La velocidad obtiene el símbolo v (cursiva) y la velocidad obtiene el símbolo v (negrita). El desplazamiento se mide a lo largo de la trayectoria más corta entre dos puntos y su magnitud es siempre menor o igual que la distancia. La magnitud del desplazamiento se acerca a la distancia cuando la distancia se aproxima a cero. Es decir, la distancia y el desplazamiento son efectivamente los mismos (tienen la misma magnitud) cuando el intervalo examinado es quotsmallq. Dado que la velocidad se basa en la distancia y la velocidad se basa en el desplazamiento, estas dos cantidades son efectivamente las mismas (tienen la misma magnitud) cuando el intervalo de tiempo es quotsmallquot o, en el lenguaje de cálculo, la magnitud de una velocidad media de objetos se aproxima a su promedio Velocidad cuando el intervalo de tiempo se aproxima a cero. La velocidad instantánea de un objeto es la magnitud de su velocidad instantánea. Velocidad le dice lo rápido. La velocidad le indica la velocidad y la dirección. Unidades La velocidad y la velocidad se miden utilizando las mismas unidades. La unidad SI de distancia y desplazamiento es el metro. La unidad SI de tiempo es la segunda. La unidad SI de velocidad y velocidad es la relación de dos el metro por segundo. Los valores decimales son exactos a cuatro dígitos significativos, pero los valores fraccionarios sólo deben considerarse reglas de pulgar (1 mph es realmente más como 4 8260 10 m / s que 0189 m / s). La relación de cualquier unidad de distancia a cualquier unidad de tiempo es una unidad de velocidad. Las velocidades de los barcos, aviones y cohetes se expresan a menudo en nudos. Un nudo es una milla náutica por hora una milla náutica es 1.852 m o 6.076 pies. La NASA sigue reportando la velocidad de sus cohetes en nudos y su distancia de bajamar en millas náuticas. Un nudo es de aproximadamente 0,5144 m / s. Las velocidades más lentas se miden durante los períodos de tiempo más largos. Las placas continentales se deslizan a través de la superficie de la Tierra a la velocidad geológicamente lenta de 1821110 cm / año o 1821110 m / siglo sobre la misma velocidad que crecen las uñas y el pelo. La cinta de cassette de audio viaja a 18542 pulgadas por segundo (ips). Cuando la cinta magnética fue inventada por primera vez, fue colocada en bobinas para abrir carretes como películas. Estos primeros grabadores de bobina a bobina corrió la cinta a través de 15 ips. Los modelos posteriores también podrían registrar a la mitad de esta velocidad (70189 ips) y luego la mitad de ese (30190 ips) y luego algunos a la mitad de ese (18542 ips). Cuando se estaba formulando el estándar de casete de audio, se decidió que el último de estos valores sería suficiente para el nuevo medio. Una pulgada por segundo es exactamente 0.0254 m / s por definición. A veces, la velocidad de un objeto se describe en relación con la velocidad de algo más, preferiblemente algunos fenómenos físicos. La aerodinámica es el estudio del aire en movimiento y cómo los objetos interactúan con él. En este campo, la velocidad de un objeto se mide a menudo en relación con la velocidad del sonido. Esta relación se conoce como el número de Mach. La velocidad del sonido es de aproximadamente 295 m / s (660 mph) a la altura a la que normalmente vuelan los aviones comerciales. El ahora desarmado British Airways y Air France supersónico Concorde cruzó a 600 m / s (1340 mph). Simple división muestra que esta velocidad es aproximadamente el doble de la velocidad del sonido o Mach 2.0, que es excepcionalmente rápido. Un Boeing 777, en comparación, cruceros a 248 m / s (555 mph) o Mach 0.8, que sigue siendo bastante rápido. La velocidad de la luz en el vacío se define en el sistema SI a 299.792.458 m / s (alrededor de mil millones de km / h). Esto se indica generalmente con una precisión más razonable como 3.00 0215 10 8 m / s. La velocidad de la luz en el vacío se asigna al símbolo c (cursiva) cuando se usa en una ecuación y c (romana) cuando se usa como una unidad. La velocidad de la luz en el vacío es un límite universal, por lo que los objetos reales siempre se mueven más lentamente que c. Se utiliza con frecuencia en la física de partículas y la astronomía de objetos distantes. Los objetos observados más distantes son quasares breves para los objetos de radio quotquasi-stellar. Son visualmente similares a las estrellas (el prefijo cuasi significa semejante), pero emiten mucho más energía de lo que cualquier estrella posiblemente podría. Se encuentran en los bordes del universo observable y se están apresurando lejos de nosotros a velocidades increíbles. Los quásares más distantes se alejan de nosotros a casi 0.9 c. Por cierto, el símbolo c no fue elegido porque la velocidad de la luz es una constante universal (que es), sino porque es la primera letra de la palabra latina para celeritas velocidad. Dispositivo, evento, fenómenos, proceso Velocidad VelocityMeasuring la velocidad de movimiento de objetos con fotografía estroboscópica Resumen Una luz estroboscópica puede iluminar toda una sala en sólo decenas de microsegundos. Las luces estroboscópicas baratas pueden destellar hasta 10 o 20 veces por segundo. Este proyecto muestra cómo usar la fotografía estroboscópica para analizar el movimiento. Objetivo El objetivo de este experimento es calibrar una luz estroboscópica de frecuencia variable y luego usarla para medir la velocidad de una bola de ping pong (o algún otro objeto en movimiento). Introducción ¿Cómo congelar el movimiento con su cámara La primera respuesta que probablemente viene a la mente es Usar una velocidad de obturación rápida. Si el sensor de la cámara (o película) sólo se expone a la luz durante un tiempo muy corto, el objeto en movimiento puede aparecer todavía. Depende de lo rápido que se mueva la imagen proyectada por la lente y cuánto tiempo el obturador está abierto. ¿Qué tipos de movimiento se puede congelar con la velocidad de obturación solo? Podemos hacer algunos cálculos para ver. Vamos a imaginar que iban a tomar una foto de un avión de papel. El avión estará volando paralelo al plano de las cámaras fotográficas. Para este experimento mental haremos varias suposiciones. Utilice números que harán que sea fácil generar una regla general para el desenfoque de movimiento. Supongamos que el avión se mueve a una velocidad de 1 m / s. Además, supongamos que hemos colocado la cámara para que el campo de visión capture exactamente 1 m de la trayectoria de vuelo de los aviones. Por último, supongamos que estaban utilizando una cámara de película de 35 mm, con una velocidad de obturación de 1/1000 s. ¿Hasta dónde viajará el avión mientras el obturador esté abierto 1 m / s veces1 / 1000 s 1/1000 m 1 mm ¿Hasta dónde irá la imagen del avión en la película? Para este cálculo, establecemos una proporción entre la extensión horizontal Del campo de visión y la imagen en la película. El marco completo de un negativo típico de 35 mm es en realidad un poco más de 35 mm de diámetro, algo así como 37 mm. Así que para encontrar la distancia x, que la imagen del avión se mueve sobre la película, podemos escribir: 1 mm / 1000 mm x / 37 mm 0,037 mm La imagen se moverá 1/1000 de la extensión horizontal del marco. Esto es más difícil de decir con precisión (leer la información sobre la comprensión de la resolución y la comprensión de la nitidez) (Reichmann, 2006) El ojo humano sin ayuda puede resolver 4 líneas por mm (lpm) con un objetivo de contraste bastante alto (Harris, 1991) Para una impresión de tamaño instantáneo (4 x 6), 1/1000 del marco corresponde a: 6 in / 1000 veces 25,4 mm / in 0,15 mm Tomando el recíproco, tenemos 6,6 lpm, que está por encima del Sin embargo, la nitidez de la imagen depende no sólo de la resolución, sino también de cómo percibimos las transiciones de los bordes en la imagen, por lo que sería un caso límite Si aumentamos el tamaño de la imagen a una impresión 8x10, estaremos en el 4 Lpm, y sin duda esperaría ser capaz de notar un ligero desenfoque debido al movimiento del avión. De nuestros cálculos de la espalda de la envolvente, llegamos a la conclusión de que la velocidad de obturación por sí sola puede darnos imágenes de instantáneas límite de los objetos que viajan a velocidades Correspondiente a 1/1000 de la extensión horizontal de la imagen. Para impresiones más grandes, la velocidad debe ser incluso más lenta. ¿Hay algo que podamos hacer para que los objetos se muevan más rápido? Otra aproximación es usar un flash breve y brillante para capturar el movimiento. Con la apertura del objetivo detenida, la mayor parte de la luz recogida durante el tiempo de apertura del obturador se reflejará la luz del flash brillante. Ahora la nitidez será determinada por la duración del flash. Hay muchas posibilidades interesantes para este proyecto. Una de estas posibilidades es usar una luz estroboscópica repetitiva (con frecuencia ajustable) para tomar una serie rápida de imágenes de un objeto en movimiento durante la misma exposición. Dependiendo de la cantidad de luz ambiente y del reflejo de su objeto en movimiento, es posible que vea una imagen fantasma borrosa del objeto entre destellos (menos luz ambiental, más tenue la imagen fantasma). Pero la parte de la imagen grabada durante el flash brillante se distinguirá generalmente del fondo. Si conoce la frecuencia (es decir, la tasa de repetición) de su luz estroboscópica, puede tomar medidas de sus imágenes para analizar el movimiento de un objeto. Debido a que la velocidad de rotación de un ventilador de ventana típico (normalmente en el rango de 3008211900 RPM o 5821115 Hz) es similar a la de las luces estroboscópicas baratas (frecuencia máxima normalmente en el rango de 10821120 Hz), puede calibrar la luz estroboscópica con un Ventilador que gira a velocidad conocida. Cuando la luz estroboscópica se sincroniza con el ventilador, la lámina se iluminará en la misma posición durante cada revolución. Debido a que la iluminación brillante se repite cuando la cuchilla del ventilador está en la misma posición, la cuchilla parecerá estar congelada. Piense en lo que pasaría si la luz estroboscópica parpadea exactamente al doble de la frecuencia del ventilador. ¿Dónde esperaría ver la hoja del ventilador Eso es correcto, lo vería dos veces durante cada revolución, 180deg aparte. Y si la luz estroboscópica parpadeaba exactamente cuatro veces la frecuencia de la rotación de los ventiladores, la lámina se iluminaría cada 90 °. ¿Qué pasaría si el estroboscópico parpadea más lentamente que la velocidad del ventilador Es posible ajustar el estroboscópico para que ilumine el ventilador cada uno y un cuarto de vuelta Al aprovechar los patrones de este tipo, puede realizar varias calibraciones estroboscópicas con una sola velocidad del ventilador. Términos y conceptos Para realizar este proyecto, debe realizar una investigación que le permita comprender los siguientes términos y conceptos: lámpara de flash de xenón, frecuencia, período, ciclos por segundo (Hz), revoluciones por minuto (RPM). Preguntas Si un ventilador gira a 500 rpm, ¿cuántas veces gira por segundo Si un ventilador gira a 300 rpm, cuál es su período, en segundos Si una luz estroboscópica ajustable puede parpadear a frecuencias de 1 a 10 Hz, con qué alcance De las velocidades del ventilador (en rpm) podría sincronizarse Si la luz estroboscópica está exactamente sincronizada con el ventilador, la lámina se iluminará en el mismo punto de su ciclo de rotación cada vez y no parecerá moverse. ¿Cuál será el movimiento aparente de la pala del ventilador si la luz estroboscópica se ajusta a una frecuencia ligeramente superior a la del motor del ventilador A una frecuencia ligeramente inferior ¿Cómo se debe ajustar la frecuencia del estroboscópico para iluminar el ventilador cada medio giro Cada tres - cuerda de cuarto cada uno y un cuarto de vuelta Bibliografía Wikipedia contribuidores, 2006. Xenon flash lamp, Wikipedia, La enciclopedia libre accedido el 6 de febrero de 2006: es. wikipedia. org/w/index. phptitleXenonflashlampampoldid36114130. Harris, R. 1991. Entendiendo la resolución: Parte I: lente, película y papel, cámara oscura y técnicas creativas de la cámara. Mar / abr 1991. Disponible en línea en: luminoso-paisaje / pdf / UR1.pdf. Reichmann, M. 2006. Entendiendo la resolución, el paisaje luminoso accedido el 6 de febrero de 2006 luminoso-paisaje / tutorials / understanding-series / undresolution. shtml. Reichmann, M. 2006. Entendiendo la nitidez, el paisaje luminoso accedido el 6 de febrero de 2006 luminoso-paisaje / tutoriales / nitidez. shtml. Reichmann, M. 2006. Más sobre la resolución de comprensión, el paisaje luminoso accedido el 6 de febrero de 2006 luminoso-paisaje / tutoriales / más-ures. shtml. Materiales y Equipo Para realizar este experimento necesitará los siguientes materiales y equipos: luz estroboscópica con ajuste de frecuencia variable (comúnmente disponible con ajuste 0821110 Hz o 0821120 Hz), ventilador con velocidad conocida (en RPM), transportador, regla, Cámara con velocidad de obturación ajustable y aberturas para lentes, trípode para cámara, liberación de cable o control remoto para cámara, posición de montaje estable para luz estroboscópica, cámara cercana, mesa de ping pong, paletas y bola, con espacio al costado para cámara Trípode, uno o más ayudantes para golpear la bola mientras que usted trabaja la cámara y el estroboscópico (o viceversa). Procedimiento Experimental Calibración de la Frecuencia Estroboscópica Haga su investigación de antecedentes y asegúrese de entender los términos, conceptos y preguntas anteriores. Con el permiso de tus padres, haz una marca pequeña pero fácilmente visible cerca del final de una de las aspas del ventilador para que puedas distinguirla de las otras. Por ejemplo, puede utilizar un marcador de color oscuro en una hoja de color claro o unir un pequeño trozo de papel con un patrón de alto contraste en una hoja de color oscuro. (Tenga en cuenta que será mejor hacer sus observaciones desde el lado de admisión del ventilador, por lo que no tienen un gran viento soplando en su cara. También hará que sea más fácil si se establecen las cosas para que el fondo contrasta bien con el Con un transportador, una regla y una cinta para etiquetar, marque los ángulos en incrementos de 30deg alrededor de la circunferencia del ventilador. Para cada una de las velocidades del ventilador, calcule las frecuencias del estroboscópico que iluminarán la cuchilla marcada cada uno y un cuarto y cada uno y un tercio de vueltas. Si su estroboscopio es lo suficientemente rápido, también puede ajustarlo para iluminar la paleta del ventilador cada tres cuartos de vuelta. Si su ajuste de frecuencia de luz de estroboscopio no tiene un indicador de cuadrante, corte un círculo de papel del tamaño apropiado para hacer uno. Utilice el siguiente procedimiento para calibrarlo. Gire el ventilador a la velocidad más baja. Encienda la luz estroboscópica y ajuste la frecuencia hasta que la luz congela el movimiento de la paleta del ventilador marcada. La velocidad del motor del ventilador puede fluctuar ligeramente con el tiempo. Desea ajustar el estroboscópico para que la hoja marcada aparezca lo más inmóvil posible. Marque la posición en el indicador. Esta frecuencia (en flashes por minuto, o fpm) coincide con la velocidad del motor del ventilador (en rpm). Puesto que será más natural calcular velocidades en términos de metros (o pies) por segundo, es probable que desee convertir los números de su marcación estroboscópica en flashes por segundo (Hz), en lugar de fpm. ¿Cómo parecerá que la pala del ventilador marcada se moverá si ajusta la frecuencia del estroboscópico ligeramente más alta Menos baja Inténtalo y compruébalo. Si su ventilador tiene varias velocidades, repita el procedimiento para cada velocidad. Marque los nuevos puntos de sincronización en el dial. Siempre es una buena idea revisar, por lo que volver a través de las velocidades del ventilador de nuevo, y vuelva a comprobar las marcas de calibración en el dial estroboscópico. Fotografía de estroboscopios de ping-pong y medición de la velocidad Para obtener mejores resultados, haga un fondo de color oscuro junto a la mesa de ping pong con un paño colgante. Es una buena idea marcar el paño con una escala de distancia (por ejemplo, usando etiquetas de cinta) como referencia. Recuerde que usted también necesitará una escala de distancia en el plano de la pelota de ping pong (por ejemplo, justo abajo del centro de la mesa). Puede tomar una imagen separada de una escala de referencia sostenida en el plano de la pelota. A continuación, puede utilizar proporciones para calcular un factor de conversión de la escala de fondo a la escala de plano de bola. Mientras no muevas la cámara y mantengas la pelota en el centro de la mesa, sabrás cómo calcular la distancia convirtiéndote de tu escala en la tela de fondo. Coloque la cámara en el trípode en el lado opuesto de la mesa desde el fondo, a una distancia que le permite capturar la mayor parte o la totalidad de la longitud de la tabla. Haga lo posible por configurar la cámara en paralelo al eje largo de la mesa. (Piense en maneras de verificar esto en el visor.) Usted querrá experimentar con su instalación para determinar la mejor apertura de la lente para su uso con la luz estroboscópica. Es necesario tomar una serie de imágenes en diferentes f-stops con sólo 1 flash estroboscópico por imagen. Ajuste la luz estroboscópica a 1 Hz y la velocidad de obturación a 1 s. Ajusta una imagen justo después de un flash estroboscópico. El obturador debe permanecer abierto hasta el siguiente flash y luego cerrar. Tome una serie de fotos de bolas de ping pong todavía utilizando aberturas sucesivas. Lleve un registro en su cuaderno de laboratorio de cuáles ajustes se utilizaron para cada imagen. Utilice estas imágenes para seleccionar el mejor ajuste de apertura para su experimento. Para las fotos de bola de ping pong en movimiento, utilizará la luz estroboscópica a una frecuencia mayor, a partir de las calibraciones anteriores (arriba). Intente mantener la bola Experimento con una duración de exposición de 1 s (normalmente disponible en la cámara), o más tiempo (con la configuración B). Utilice un cable de liberación (o el control remoto en cámaras más nuevas) para evitar sacudir la cámara. Asegúrese de realizar un seguimiento de los ajustes de exposición, la frecuencia de la luz estroboscópica y cualquier nota adicional (por ejemplo, bola de ping pong fuera de línea en esta foto) en su cuaderno de laboratorio. Haga que las fotografías sean procesadas e impresas (o hágalo usted mismo). Usando sus escalas de distancia (vea arriba), mida hasta dónde la pelota viajó entre destellos sucesivos. Conociendo la frecuencia de la luz estroboscópica, puede calcular la velocidad media para cada intervalo. Sugerencia: debajo de cada fotografía, muestre un gráfico que muestre la velocidad de las bolas en cada punto donde la luz estroboscópica destelló. ¿Qué tan rápido se mueve la pelota? ¿Cuál es la velocidad más rápida de la pelota que puedes medir con esta configuración Intenta poner backspin en la pelota y analizar el movimiento resultante cuando la pelota rebota. Variaciones Utilice la luz estroboscópica y la cámara para analizar el movimiento de un péndulo, que se acelera y desacelera a medida que baja y se eleva, respectivamente. ¿Se puede pensar en otros objetos en movimiento para fotografiar y analizar? Otra manera (y probablemente más precisa) de calibrar la luz estroboscópica sería utilizar un circuito fotodiodo conectado a un osciloscopio o un convertidor analógico a digital. Puede medir la frecuencia con precisión en la pantalla del osciloscopio o analizando los datos digitalizados con su computadora. Pregunte a un experto El Foro Pregunte a un Experto está destinado a ser un lugar donde los estudiantes pueden ir a encontrar respuestas a preguntas científicas que no han podido encontrar usando otros recursos. Si tiene preguntas específicas sobre su proyecto de feria de ciencias o feria de ciencias, nuestro equipo de científicos voluntarios puede ayudar. Nuestros expertos no harán el trabajo por usted, pero harán sugerencias, le ofrecerán orientación y le ayudarán a solucionar problemas. Enlaces relacionadosCómo medir la velocidad La velocidad es una expresión de la rapidez con la que un objeto se mueve. Una velocidad de objetos es la velocidad de la distancia total que viaja en una cierta cantidad de tiempo. Las unidades de velocidad incluyen millas por hora (mph), centímetros por segundo (cm / seg. O cm / s), metros por segundo (m / s o m / s) o kilómetros por hora (kph o km / h). La velocidad de medición implica observar la distancia que un objeto viaja y la cantidad de tiempo transcurrido y luego calcular la velocidad a partir de esas observaciones dividiendo la distancia por el tiempo. Pasos Editar Método Uno de tres: Medir una velocidad de los corredores Editar Determinar la distancia que el corredor debe ejecutar. Esto se puede hacer en una pista de carreras de una longitud conocida, como 100 m (328 pies), o por estacar la distancia en un campo abierto. Utilice una cinta métrica o un palo del medidor para medir la distancia si usted está en un campo. Marque los puntos inicial y final con un pedazo de cuerda o un cono. Configurar el experimento. Con el fin de determinar la velocidad de los corredores es necesario saber la cantidad de tiempo que tarda el corredor para viajar la distancia establecida. Dígale al corredor que espere hasta que diga Vaya a obtener una lectura precisa en el cronómetro. Asegúrese de que su cronómetro esté ajustado a cero, y luego haga que el corredor se ponga en posición al comienzo de la distancia medida. También puede usar un reloj para medir el tiempo del corredor, pero será menos preciso. Inicie el corredor y su reloj al mismo tiempo. Para sincronizar la sincronización lo mejor posible, grite Ir e iniciar el reloj al mismo tiempo. Si te das cuenta de que el tiempo estaba desactivado, haz que el corredor se reinicie y vuelve a intentarlo. Detenga el reloj cuando el corredor cruce la línea de meta. Observe atentamente para ver cuando el corredor cruza el punto designado como la línea de meta. Asegúrese de detener el reloj tan cerca del momento exacto en que cruza como sea posible. Divida la distancia recorrida por el corredor por el número de segundos transcurridos. Esta división es el cálculo para determinar la velocidad de los corredores. La ecuación para la velocidad es distancia recorrida / tiempo para recorrer esa distancia. 1 Usando la longitud de ejemplo de 100 m (328 pies), si el corredor tomó 10 segundos para correr esa distancia, la velocidad de los corredores sería 100 m (328 pies) dividida por 10, o 10 m / s (32,8 pies por segundo) . Multiplicando 10 m / s por 3.600 (el número de segundos en una hora), el corredor viajó 36.000 metros por hora, o 36 kilómetros por hora (1 kilómetro es igual a 1.000 m). Multiplicando 32.8 pies por segundo por 3.600, el corredor viajó 118.080 pies por hora, o 22.4 millas por hora (5,280 pies es igual a 1 milla). Método dos de tres: Medición de la velocidad de sonido Editar Encontrar una pared que refleja el sonido. Un gran muro de ladrillo o concreto funcionará bien para este experimento. Puede probar la pared aplaudiendo o gritando y escuchando un eco. Si escuchas un fuerte eco, es una buena pared para usar. 2 Mida una distancia de al menos 50 m (54.5 yardas) de la pared. Se sugiere una distancia de 50 m (54 pies) porque debería darle tiempo suficiente para realizar mediciones precisas. Debido a que usted está tomando en cuenta la distancia que el sonido viajará de usted a la pared y de nuevo a usted, usted está midiendo realmente una distancia de 100 m (100 yd). Mida la distancia con una cinta métrica. Trate de ser lo más preciso posible con sus medidas. Aplauda sus manos en el tiempo al eco de la pared. Párese frente a la pared a la distancia medida y aplauda sus manos lentamente. Deberías ser capaz de oír el eco mientras lo haces. Acelera o ralentiza tu ritmo de aplauso hasta que tu aplauso coincida con el eco del aplauso anterior. 3 Si estás perfectamente sincronizado, no deberías oír el eco, sino sólo tu aplauso. Aplauda 11 veces mientras registra tiempo con el cronómetro. Haga que su amigo comience el reloj en el primer aplauso y pare en el último aplauso. Al aplaudir 11 veces usted tendrá cronometrado 10 intervalos de distancia para el sonido de la palmada para reverberar de la pared. En esencia, el sonido ha viajado 10 veces la distancia inicial de 100 m. 4 Aplaudir 11 veces también le da a su amigo el tiempo suficiente para iniciar y detener el reloj con precisión. Realizar este paso varias veces y promedio de los tiempos juntos para obtener una medición más precisa. Para promediar los ensayos, sume todas las veces y divida por el número de ensayos. Multiplique la distancia por 10. Debido a que aplaudió 11 veces, el sonido viajó realmente 10 veces la distancia. 100 metros multiplicado por 10 es de 1000 metros. Divida la distancia que el sonido viajó por la cantidad de tiempo que tomó para aplaudir. Esto medirá la velocidad del sonido del aplauso de tus manos a la pared y de nuevo a tus oídos. Por ejemplo, digamos que tomó 2,89 segundos para los 11 aplausos. Para encontrar velocidad tomamos la distancia, 1000 metros, y dividimos por el tiempo, 2.89 segundos para conseguir una velocidad de sonido de 346 m / seg. La velocidad del sonido en el nivel del mar es 340.29 m / sec (1.116 pies por segundo o 761.2 mph). 5 Sus cálculos deben acercarse a esta cifra, pero pueden no coincidir exactamente, especialmente si no están al nivel del mar. A mayor altura, el aire se hace más delgado y la velocidad del sonido es más lenta. El sonido viaja más rápido a través de líquidos y sólidos que a través del aire porque los sonidos se mueven más rápidamente a través de materiales de mayor densidad. 6 Método Tres de Tres: Medición de la Velocidad del Viento Edición Obtener un anemómetro. Un anemómetro es un dispositivo que mide la velocidad del viento. 7 Consiste en 3 o 4 tazas montadas en los alambres atados a un eje giratorio central. El viento atrapa las copas y las hace girar. Cuanto más rápido sopla el viento, más rápido giran las tazas alrededor de su eje. Usted puede comprar un anemómetro o hacer su propio. Para hacer su propio, obtenga cinco tazas de papel de tres onzas, dos pajitas, un lápiz afilado con un borrador, una grapadora, un pin pequeño y afilado, y una regla. 8 Colorea los lados de una de las tazas para hacerlo distinto de los otros. Perforar un agujero en el lado de cuatro de las tazas de aproximadamente 1 pulgada de la llanta. En la quinta copa, marque cuatro agujeros equidistantes alrededor de la copa alrededor de 1 pulgada del borde. Además, marque un agujero en el fondo de esta taza. Empuje una paja por el lado de una de las tazas dejando alrededor de 1 pulgada de paja dentro de la taza. Grape la pajita a un lado de la taza. Alimentar el resto de la paja a través de la quinta taza con 4 agujeros en un lado y por el otro. Coloque una segunda taza en el extremo de esta paja y grapelo en su lugar. Asegúrese de que todas las tazas se enfrentan en la misma dirección. Repita el paso anterior con las otras dos tazas, alimentando la paja a través de los dos agujeros restantes en la taza media. Una vez más, asegúrese de que todas las tazas se enfrentan a la misma dirección. Cuidadosamente, coloque un pasador a través del punto de intersección de las pajuelas en la taza media. Alimentar el lápiz a través del agujero inferior de la quinta taza y empujar el pasador a través del borrador. Asegúrese de que su anemómetro puede girar libremente. Si es así, ahora está listo para usar. Si no, ajuste el lápiz para que el borrador no esté directamente contra las pajuelas. Calcular la circunferencia del anemómetro. Cuando una de las copas completa una rotación completa, la distancia recorrida es la circunferencia del círculo. Para calcular la circunferencia es necesario medir el diámetro del círculo. Mida la distancia desde el centro del anemómetro hasta el centro de una de las copas. Este es el radio del anemómetro. Doblar esta distancia es el diámetro. La circunferencia de un círculo es igual al diámetro veces la constante pi o 2 veces el radio veces pi. Por ejemplo, si la distancia entre el centro del vaso y el centro del anemómetro es de 30 cm (1 pie), la distancia que recorre la copa en una sola rotación es de 2 x 30 x 3,14 (redondeando pi a 2 decimales) O 188,4 cm (74,2 pulgadas). Coloque el anemómetro donde el viento atrapará sus copas. Usted quiere bastante viento para girar el anemómetro, pero no soplarlo. Puede que tenga que anclarlo al suelo o un poste para mantenerlo en posición vertical. Cuente el número de veces que el anemómetro gira durante un período de tiempo fijo. Párese en un punto fijo y cuente el número de veces que la taza de color gira alrededor del círculo. Los posibles intervalos son 5, 10, 15, 20, 30 segundos o incluso un minuto completo. Establezca un temporizador para que se apague en su intervalo de tiempo específico para garantizar la precisión en el recuento. Si usted no tiene un temporizador, haga que un amigo vea el reloj, mientras cuenta las rotaciones. Si usted compró un anemómetro, marque una de las tazas de alguna manera para que pueda contar correctamente. Multiplique el número de rotaciones por la distancia que el anemómetro viaja en una sola rotación. Esto le dará la distancia total que el anemómetro viajó en el tiempo que estaba viendo. Por ejemplo, su anemómetro tiene un radio de 30 cm (0,98 pies), por lo tanto, viaja 188,4 cm (6,18 pies) en una sola rotación. Si giró 50 veces durante su cuenta, entonces la distancia total es 50 x 188.4 9420 cm. Divida la distancia total durante el tiempo transcurrido. La ecuación para la velocidad es la distancia total dividida por la cantidad de tiempo que toma viajar esa distancia. Tomando la distancia total el anemómetro giró y dividiéndolo por la cantidad de tiempo que contó le dará la velocidad actual del viento. Por ejemplo, si contó el número de rotaciones en 10 segundos, dividiría la distancia recorrida en 10 segundos. Velocidad (9420 cm / 10 seg) 942 cm / s (30,9 pies / s). La multiplicación de 942 cm / s por 3600 da 3.391.200 cm / h, dividida entre 100.000 (el número de centímetros por kilómetro) o 33.9 km / h. Multiplying 30.9 feet per second by 3,600 gives 111,240 feet per hour, divided by 5,280 gives 21.1 miles per hour.
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