Ako previesť rýchlosť vetra na účinnosť

Posted on
Autor: Laura McKinney
Dátum Stvorenia: 9 Apríl 2021
Dátum Aktualizácie: 1 V Júli 2024
Anonim
Ako previesť rýchlosť vetra na účinnosť - Veda
Ako previesť rýchlosť vetra na účinnosť - Veda

Obsah

Keď hovoríme o vetre, na myseľ môže prísť mnoho rôznych obrazov. Vietor má mnoho podôb, od letného vánku s drsným drakom až po hurikány roztrhávajúce strechu. Anemometer meria rýchlosť vetra, ale ako sa mení rýchlosť vetra?

Sila, vietor a tlak

Sila, všeobecne definovaná ako tlak alebo ťah, sa môže vypočítať pomocou vzorca sila sa rovná hmotnostnému násobku zrýchlenia (F = ma). Vietor tiež tlačí a ťahá, zvyčajne s väčšou silou pri rýchlejšom pohybe. Tlak sa rovná sile vydelenej plochou. Vietor v podstate pôsobí silou proti oblasti, ako je stena, strecha alebo osoba.

Meranie vetra

Anemometre merajú vietor. Aj keď existujú rôzne typy anemometrov, ten, ktorý sa používa najčastejšie, sa otáča s vetrom. Miera otáčok sa premieta do rýchlosti vetra a tlaku vetra. Pretože rýchlosť vetra kolíše, na výpočet rýchlosti vetra sa používa priemerný počet otočení za krátku dobu. Rýchlosť vetra sa najčastejšie uvádza v míľach za hodinu, kilometroch za hodinu alebo v Beaufortovej stupnici, môže sa však uvádzať aj v uzloch, stopách za sekundu (f ÷ s alebo f / s) alebo metroch za sekundu sekundy (m ÷ s alebo m / s). Niekoľko online programov prevádza rýchlosť vetra z jednej jednotky na druhú.

Výpočet sily na základe rýchlosti vetra

Výpočet sily vetra si vyžaduje množstvo vzduchu a zrýchlenie vetra. Priemerná hustota vzduchu v hladine mora je približne 1,229 kilogramov na meter kubický. Plocha, do ktorej zasiahne vietor, sa v tomto prípade meria v metroch štvorcových. Hmotnosť vzduchu dopadajúceho na povrch sa potom rovná ploche hustoty vzduchu. Zrýchlenie (a) sa rovná druhej mocnine rýchlosti vetra v metroch za sekundu (m / s).

Na výpočet sily v Newtonoch (N) sa použije sila vzorca (F) rovná hmotnosti (m) krát zrýchlenie (a). Jeden Newton sa rovná jeden kilogram na sekundu na druhú (kg-m / s)2).

Nezabudnite použiť zodpovedajúce jednotky. V tomto výpočte sa priemerná hustota vzduchu na hladine mora rovná 1,229 kilogramov na meter kubický (kg / m)3). Plocha dopadu vzduchu je 1 meter štvorcový. Ak chcete vypočítať silu vetra 5 míľ za hodinu, najskôr prepočítajte rýchlosť vetra na metre za sekundu. Použitie online prevodníka ukazuje, že rýchlosť 5 km / h sa rovná 2,24 m / s.

Naplnenie sily vzorca sa rovná hmotnosti vzduchu (Am) časov na druhú (F = Amxa2) poskytuje tento výpočet:

F = (1 m2) × × 2.

Vyplnenie matematiky ukazuje, že F = 6,17 kg-m / s2 alebo 6,77 N. Takže vietor 5 míľ za hodinu by mal dosť sily na zdvihnutie štandardného draka.