속도 측정 방법

콘텐츠

단계
방법 1/3: 러너의 속도를 측정하는 방법
방법 2/3: 음속 측정 방법
방법 3/3: 풍속 측정 방법
팁
뭐가 필요하세요

속도는 물체가 얼마나 빨리 움직이는지를 나타냅니다. 물체의 속도는 특정 시간 동안 이동한 거리입니다. 일반적으로 속도는 초당 미터(m/s), 시간당 킬로미터(km/h) 또는 초당 센티미터(cm/s)로 측정됩니다. 속력을 측정하려면 물체가 이동한 거리와 소요 시간을 구한 다음 거리를 시간으로 나누어야 합니다.

단계

방법 1/3: 러너의 속도를 측정하는 방법

1 주자가 커버해야 하는 거리를 찾으십시오. 이 거리는 알려진 트랙 길이(예: 100미터) 또는 직접 측정에서 결정할 수 있습니다.
- 줄자나 지팡이를 사용하여 알 수 없는 거리를 측정합니다.
- 리본이나 신호 원뿔로 시작과 끝을 표시하십시오.
2 실험을 준비합니다. 주자의 속도를 결정하려면 목표 거리를 커버하는 데 걸리는 시간을 측정해야 합니다. 주자가 "3월!"이라고 말할 때까지 기다리라고 요청하십시오. - 이렇게 하면 스톱워치를 사용하여 시간을 정확하게 기록할 수 있습니다. 스톱워치를 0으로 설정하고 주자가 시작 위치를 잡도록 요청하십시오.
- 시간은 일반 시계로도 측정할 수 있지만 측정 결과는 덜 정확합니다.
3 주자에게 시작 신호를 주고 동시에 스톱워치를 시작합니다. 이러한 작업을 가능한 한 정확하게 동기화하십시오. "3월!"을 외쳐라! - 즉시 스톱워치를 켭니다. 동시에 할 수 없으면 주자를 끊고 다시 시도하십시오.
4 주자가 결승선을 통과하는 즉시 스톱워치를 중지하십시오. 주자가 결승선을 통과하는 순간을 놓치지 않도록 주의 깊게 관찰하십시오. 이 순간을 가능한 한 정확하게 기록하고 즉시 스톱워치를 중지하십시오.
5 주자가 이동한 거리를 소요 시간(초)으로 나눕니다. 결과는 주자의 속도입니다. 속도를 결정하는 공식은 다음과 같습니다. 이동 거리/소요 시간. 주자가 10초 동안 100미터를 달렸다고 가정합니다. 그런 다음 속도는 10m/s(100 나누기 10)입니다.
- 주자의 속도를 시간당 킬로미터로 나타내려면 10m/s에 3600(1시간의 초 수)을 곱합니다. 결과는 시속 36,000미터 또는 시속 36킬로미터입니다(1킬로미터는 1,000미터와 같습니다).

방법 2/3: 음속 측정 방법

1 소리를 잘 반사하는 벽을 찾으십시오. 큰 벽돌이나 콘크리트 벽이 이 실험에 적합합니다. 벽이 소리를 어떻게 반사하는지 테스트하려면 손뼉을 치거나 큰 소리로 외치고 에코를 들어보세요. 뚜렷한 에코가 들리면 벽이 목적에 적합합니다.
2 벽에서 최소 50미터를 측정합니다. 이 거리는 충분히 정확한 측정을 위한 충분한 시간을 갖기 위해 필요합니다. 소리가 먼저 당신에게서 벽까지 거리를 이동한 다음 다시 당신에게 돌아오기 때문에 거리는 실제로 100미터입니다.
- 측정 테이프로 거리를 측정하십시오. 가능한 한 정확하도록 노력하십시오.
3 벽의 메아리 소리와 함께 손바닥을 치십시오. 벽에서 측정된 거리에 서서 천천히 손바닥을 뗍니다. 이렇게 하면 메아리가 들립니다. 각 다음 박수가 이전 박수의 메아리와 일치하도록 속도를 높이거나 낮추고 리듬을 조정합니다.
- 완전한 동시성을 달성하면 박수 소리만 들리고 더 이상 메아리 소리가 들리지 않습니다.
4 손바닥으로 11번 박수를 치고 이 시간을 스톱워치로 기록합니다. 친구에게 첫 번째 박수에서 스톱워치를 시작하고 마지막 박수와 동시에 중지하도록 요청하십시오. 11번 때리면 소리가 벽에 10번 닿을 시간이 있고, 튕겨서 메아리의 형태로 되돌아옵니다. 따라서 소리는 100미터 거리를 10번 이동합니다.
- 또한 11번 박수를 치면 친구가 스톱워치를 정확하게 시작하고 멈출 수 있는 충분한 시간을 줄 것입니다.
- 더 정확한 결과를 얻으려면 이 작업을 여러 번 수행하고 평균을 찾으십시오. 평균을 찾으려면 얻은 모든 시간 간격을 더하고 측정 횟수로 나눕니다.
5 거리에 10을 곱합니다. 11번 박수를 치니 소리가 10번 움직인다. 100미터에 10을 곱하면 1000미터가 됩니다.
6 소리가 이동한 거리를 11개의 손뼉을 치는 데 걸린 시간으로 나눕니다. 결과적으로 소리가 손바닥에서 벽으로 이동한 다음 다시 귀로 이동하는 속도를 얻을 수 있습니다.
- 11개의 박수를 치는 데 2.89초가 걸렸다고 가정해 보겠습니다. 음속을 구하려면 거리, 즉 1000m를 이 시간으로 나누어야 합니다. 결과적으로 346m / s를 얻습니다.
- 해수면에서 음속은 340.29m/s입니다. 결과는 이 값에 가까워야 하지만 반드시 정확히 같을 필요는 없습니다. 특히 해수면에 있지 않은 경우에는 더욱 그렇습니다. 고도가 높을수록 공기가 얇아지고 소리가 더 느리게 전파됩니다.
- 소리는 공기보다 액체와 고체를 통해 더 빨리 전달됩니다. 매질의 밀도가 높을수록 음속이 빨라집니다.

방법 3/3: 풍속 측정 방법

1 풍속계를 꺼냅니다. 풍속계는 풍속을 측정하는 장치입니다. 그것은 중심 축을 중심으로 회전하는 뜨개질 바늘에 장착된 3개 또는 4개의 컵으로 구성됩니다. 바람이 컵에 불어 스포크를 돌립니다. 풍속이 높을수록 컵이 축을 중심으로 더 빨리 회전합니다.
- 풍속계를 구입하거나 직접 만들 수 있습니다.
- 나만의 풍속계를 만들려면 100ml 종이컵 5개, 빨대 2개, 뒷면에 지우개가 있는 뾰족한 연필, 스테이플러, 작고 뾰족한 안전핀, 자를 준비하세요. 다른 컵과 구별할 수 있도록 한 컵의 측면에 색상을 지정합니다.
- 한 컵의 측면에 상단에서 약 2.5cm 떨어진 곳에 구멍을 뚫습니다. 다섯 번째 컵에는 상단 가장자리에서 약 2.5cm 아래에 동일한 간격으로 4개의 구멍을 만드십시오. 또한이 컵의 바닥에 하나의 구멍을 뚫습니다.
- 컵 한 개를 가지고 빨대를 옆으로 꿰어 약 2.5cm 정도 들어가도록 합니다. 스테이플러를 사용하여 빨대를 컵 측면에 고정합니다. 빨대의 나머지 부분을 4개의 측면 구멍이 있는 다섯 번째 컵에 통과시켜 한 구멍으로 들어갔다가 반대쪽으로 나오도록 합니다. 빨대의 이 끝에 두 번째 컵을 놓고 스테이플러로 고정합니다.이 컵들은 같은 방향을 향해야 합니다.
- 다른 두 컵에 대해 위의 단계를 반복하고 중간(다섯 번째) 컵의 나머지 두 구멍에 빨대를 끼웁니다. 이 컵들도 같은 방향을 향해야 합니다.
- 중간 컵에서 교차하는 빨대에 핀을 조심스럽게 끼웁니다.
- 다섯 번째 컵 바닥에 있는 구멍에 연필을 밀어 넣고 지우개에 핀을 삽입합니다. 풍속계가 자유롭게 회전하는지 확인하십시오. 컵이 달린 빨대가 자유롭게 회전하면 풍속계를 사용할 준비가 된 것입니다. 그렇지 않으면 지우개가 빨대에 닿지 않도록 연필의 위치를 조정하십시오.
2 계산하다 둘레 풍력계. 이 길이는 풍속계를 완전히 돌릴 때 컵 중 하나가 이동하는 거리와 같습니다. 원의 둘레를 계산하려면 지름을 측정해야 합니다.
- 풍속계의 중심축에서 컵 중 하나의 중심까지의 거리를 측정합니다. 이것은 풍속계의 반경입니다. 반지름에 2를 곱하면 원하는 지름을 얻을 수 있습니다.
- 원의 둘레는 지름(또는 반지름의 두 배) 곱하기 파이와 같습니다.
- 예를 들어, 컵의 중심과 풍속계의 중심 축 사이의 거리가 30센티미터인 경우 컵은 1회전(여기서 파이는 소수점 이하 두 자리까지 반올림) 또는 188.4센티미터로 2 x 30 x 3.14만큼 이동합니다.
3 바람이 부는 곳에 풍속계를 놓습니다. 바람은 풍속계의 축을 회전할 만큼 충분히 강해야 하지만 수축하거나 뒤집지 않아야 합니다. 연필이 수직이 되도록 풍속계를 지면이나 단단한 막대에 부착하는 것이 좋습니다.
4 일정 시간 동안 풍속계의 회전 수를 세십시오. 풍속계 옆에 서서 페인팅된 컵이 얼마나 많은 회전을 할 것인지 계산합니다. 시간 간격은 5, 10, 15, 20, 30초 또는 전체 분일 수 있습니다. 정확도를 높이려면 타이머를 사용하세요.
- 타이머가 없으면 친구에게 회전 수를 세는 동안 시간을 재어달라고 요청하십시오.
- 시중에서 구할 수 있는 풍속계를 사용하는 경우 올바른 rpm 수를 얻기 위해 어떻게든 한 컵을 표시하십시오.
5 회전 수에 컵이 한 회전으로 이동하는 거리, 즉 풍속계의 둘레를 곱하십시오. 따라서 선택한 시간 간격으로 유리가 이동한 거리를 찾을 수 있습니다.
- 예를 들어 풍속계의 반지름이 30센티미터이면 컵은 한 바퀴 회전할 때 188.4센티미터의 거리를 이동합니다. 선택한 시간 간격에서 50회전을 계산한 경우 총 거리는 50 x 188.4 = 9420센티미터입니다.
6 총 거리를 경과 시간으로 나눕니다. 속력은 거리를 그 거리를 이동하는 데 걸리는 시간으로 나눈 값으로 정의됩니다. 따라서 찾은 총 거리를 선택한 시간 간격으로 나누면 현재 풍속이 결정됩니다.
- 예를 들어, 10초 동안의 회전 수를 세었다면 총 거리를 10초로 나누어야 합니다. 속도 = (9420cm / 10s) = 942cm / s.
- 942cm/s에 3600을 곱하면 3391200cm/h가 되고, 100,000(1킬로미터의 센티미터 수)으로 나누면 33.9km/h가 됩니다.

팁

물리학에서 속도는 벡터량입니다. 즉, 수치뿐만 아니라 물체가 움직이는 방향에 의해서도 설정됩니다. 풍속계는 원을 그리며 회전하므로 풍속만 표시하고 풍향에 대한 정보는 제공하지 않습니다. 바람의 방향과 대략적인 속도는 바람에 의해 부풀어 오르고 바람이 부는 방향으로 상승하는 윈드 삭으로 판단할 수 있습니다.