Съдържание
Когато говорим за вятър, много различни изображения могат да ви дойдат на ум. Вятърът приема много форми - от летен ветрец на хвърчила на хвърчила до ураган на покрива. Анемометър измерва скоростта на вятъра, но как скоростта на вятъра се превръща в сила?
Сила, вятър и налягане
Силата, най-общо дефинирана като натискане или издърпване, може да бъде изчислена с помощта на формулата сила, равна на маса пъти ускорение (F = ma). Вятърът също бута и дърпа, обикновено с по-голяма сила, когато се движи по-бързо. Налягането е равно на силата, разделена на площ. По същество вятърът прилага сила срещу зона като стена, покрив или човек.
Измерващ вятър
Анемометрите измерват вятъра. Въпреки че съществуват различни видове анемометри, този, който се използва най-често се обръща с вятъра. Скоростта на завоите се превръща в скорост на вятъра и налягане на вятъра. Тъй като скоростта на вятъра се колебае, за изчисляване на скоростта на вятъра се използва среден брой завои за кратко време. Скоростта на вятъра най-често ще се отчита в мили на час (мили / час), километри в час (kph) или по скалата на Beaufort, но може да се отчете и като възли, крака в секунда (f ÷ s или f / s) или метри на втори (m ÷ s или m / s). Няколко онлайн програми ще преобразуват скоростта на вятъра от една единица в друга.
Изчисляване на сила въз основа на скоростта на вятъра
Изчисляването на силата на вятъра изисква масата на въздуха и ускорението на вятъра. Средната плътност на маса въздух на морско равнище е равна приблизително на 1,222 килограма на кубичен метър. Площта, в която се движи вятърът, се измерва в този случай в квадратни метра. Масата на въздуха, удрящ повърхността, след това се равнява на плътността на въздуха пътища. Ускорението (a) се равнява на квадрата на скоростта на вятъра в метри в секунда (m / s).
Използвайте силата на формулата (F), равна на масата (m) пъти ускорение (а), за да изчислите силата в Нютони (N). Един Нютон се равнява на един килограм метър в секунда в квадрат (kg-m / s)2).
Не забравяйте да използвате съвпадащите единици. При това изчисление средната плътност на въздуха на морското равнище е равна на 1,222 килограма на кубичен метър (kg / m)3). Площта на въздушното въздействие е равна на 1 квадратен метър. За да изчислите силата на вятъра от 5 мили на час, първо преобразувайте скоростта на вятъра в метри в секунда. Използването на онлайн конвертор показва, че 5 mph се равнява на 2,24 m / s.
Попълването на формулата се равнява на въздушна маса (Am) пъти квадратна скорост на вятъра (F = AmXA2) дава това изчисление:
F = (1 m2) × × 2.
Завършването на математиката показва, че F = 6,17 kg-m / s2 или 6,17 N. Така че ветрецът от 5 мили в час би имал достатъчно сила, за да вдигне стандартен хвърчил.