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この記事の内容：ランナーの速度を測定する音の速度を測定する風速を測定する8
速度は、運動中のオブジェクトの速度または遅さの尺度です（用語の物理的な意味で）。オブジェクトの速度は、単位時間あたりの移動距離です。速度の単位には、1秒あたりのメートル（m / s）、1時間あたりのキロメートル（km / h）、およびノット（ナビゲーション）が含まれます。速度を測定するには、一定の時間内に到達した距離を知るか、測定する必要があります。これらの2つのデータを取得したら、距離を時間で割ると、速度が得られます。
ステージ
方法1ランナーの速度を測定する
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ランナーが移動しなければならない距離を決定します。 陸上競技用トラックにアクセスできる場合は、100 mの車線を選択するか、平坦なフィールドに2つの杭を100 m離して植えます。- 野原や小道にいる場合は、デカメーターを使用して100メートルを測定します。
- 地面に置かれたひもまたは現場の2つの円錐で開始線と終了線を示します。
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準備をしなさい。 ライダーは選択し、レース中の速度を知るために、計画された距離を移動するのにどれくらいの時間をかけるかを知る必要があります。時間の測度を公平にするために、ランナーは信号に行きます（「Go！」など）。タイマーを開始する前に、ゼロになっていることを確認してください。ライダーはただスタートラインに身を置く必要があります。- 時計を使用することもできますが、時間測定の精度は低下します。
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ストップウォッチをトリガーします。 ランナーがスタートラインを横切った瞬間にトリガーします。ライダーに同意した信号をライダーに与えます。ライダーが間違ったスタートをした場合、あなたは競技のように行動しなければなりません：あなたは時計をゼロにセットして、あなたはスタートをします。 -
ストップウォッチを停止します。 ランナーがフィニッシュラインを超えたら停止します。特にライダーがフィニッシュラインを通過するときは、レースを注意深くフォローしてください。その時点でストップウォッチを停止する必要があります。 -
ランナーが移動した距離を所要時間で割ります。 この分割により、ランナーの速度を取得できます。速度の式は、覚えておいてください、次のとおりです。 移動距離/所要時間 。 100メートルの例を考えてみましょう。ライダーが10秒をかけた場合、100 mを10で割った速度（100 m / 10 s）、または10 m / sで走ります。- 10 m / sに3,600（1時間の秒数）を掛けます。ランナーは1時間で36,000メートル移動しました。 1キロメートルに1,000メートルあることを知って、彼の速度は36 km / h（36,000 / 1,000）でした。
- このライダーが25秒で200mをカバーした場合、彼は1時間で28,800m（200/25 x 3,600）を移動したことになります。したがって、彼の速度は時速28.8 kmでした。
方法2音速を測定する
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見栄えの良い壁を見つけます。 レンガやコンクリートの壁のような頑丈な壁を見つけます。拍手または悲鳴を上げることにより、壁の反射品質（エコー）をテストします。 lechoが聞こえる場合、これはあなたの経験に必要な壁です。 -
壁から50メートルの位置に置きます。 この距離により、正確な測定を行うのに十分な時間を確保するために、エコーと十分に同期することが可能になります（差があると結果が大きく歪むため）。最後に、この50メートルの距離は計算に非常に便利です。なぜなら、音が戻ってくると100メートルになるからです。- デカメーターで距離を測定します。あなたの測定で可能な限り正確であるようにしてください。
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あなたの手を打つ。 レコでリズムを取ります。正しい距離にいることを確認し、ゆっくりと手を叩いてください。あなたが再び手を打つとき、あなたはlechoを聞くことができなければなりません。前拍のエコーと同期するように、拍手のリズムを伸ばしたり減らしたりします。- 完全に同期している場合、拍手の音だけが聞こえ、エコーの音はカバーされます。
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あなたの手で11回ヒットします。 タイムキーパーが時間を測定します。彼は最初の攻撃でタイムキーパーをトリガーし、最後の攻撃で停止します。 11拍手で、10の時間間隔があります。距離的には、音は壁まで往復する長さである100メートルあたり10回移動しました。- 手で11回押すと、タイムキーパーが時間内に開始でき、最後に驚かないで、測定は非常に正確です。
- より正確な測定を行うには、このタイプを数回作成してから、平均を作成します。これを行うには、取得したすべての時間を合計してから、回数で割ります。
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距離に10を掛けます。 あなたが手で11回叩いたので、音はあなたから壁まで往復する距離の10倍、100メートルの10倍、つまり1000メートルになりました。 -
分割します。 同じ距離を達成するのにかかる時間で移動距離を割ります。手から壁、そして背中に至るまでの音の平均速度が得られます。- したがって、11回の拍手で2.89秒を測定したとしましょう。音の速度は、距離（1,000メートル）を持続時間で割った値（2.89秒）で計算されます。これにより、音速は346 m / sになります。
- 海面での音速は340.29 m / sです。あなたが行った経験では、本当の速度ではなく、ほぼ速度がわかります。これは、海面にいない場合にさらに当てはまりますが、高度にいる場合、空気の密度が低くなり、音の広がりが遅くなります。
- 音は、空気よりも液体または固体のほうが速く移動します。これは、高密度メディアでは驚くほどブレーキがかかりにくいためです。
方法3風速を測定する
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風速計を持っています。 風速計は、風速を測定するために特別に設計されたデバイスです。それは、小さな軸の端に取り付けられた3つまたは4つのカップが固定された中央の回転軸で構成されています。風が中空のカップに沈み、ゆるみが回転します。風が強いほど、カップの回転が速くなり、中心の緩い回転が速くなります。- 風速計は購入できますが、自分で製造することもできます。
- 風速計を作成するには、直径8〜10 cmの硬い材料のカップ5杯、ストロー2本、消しゴム付きの鋭い鉛筆、ステープラー、ピン、定規が必要です。カップの1つに色を付けて、実験中に見つけられるようにします。
- 5つのカップのうち4つの側面に、端から約3 cmの位置に穴を開けます。 5番目のボウルには、端から3 cmの位置に4つの等間隔の穴を開けます。このカップの上部にも穴を開けます。
- 皿の穴に2〜3 cmの長さでストローを入れます。ステープルでこの位置に固定します。ストローのもう一方の端を取り、4つの穴を通してカップを横切ります。ストローを取り付けたら、最初のカップと同じように2番目のカップを2番目の端に取り付けます。 2つのシングルカップが同じ方向を向いていることを確認します。
- 5番目の皿の他の2つの穴を使用して、2番目のストローと他の2つのカップで同じことを繰り返します。今回は、4つのカップが同じ方向を向いていることを確認してください。
- ピンを使用して、5番目の皿の内側で交差する2本のストローをそっと刺します。
- 5本目の皿の中央の穴に鉛筆を差し込みます。ピンが押し込まれるため、消しゴムが最初に挿入されます。風速計が自由に回転していることを確認してください。その場合は、実験を開始できます。詰まった場合は、小さなピンまたは鉛筆を取り外して、カップが自由に回転するかどうかを確認します。
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計算する 周囲 メーターの。 完全な回転を行うカップは、円を表し、その円の円周に等しい距離を移動します。後者を計算するには、円の直径が必要です。- いずれかのカップの中心にあるメーターの長さを測定します。これは、メーターの半径と呼ばれます。この距離を2倍にすると、直径が得られます。
- 円の円周は、直径と定数π（pi）の積、またはπの半径の2倍の積に等しくなります。
- したがって、メーターの中心軸にあるカップの1つの中心間の長さが30 cmの場合、完全に回転するカップは、2 x 30 x 3.14（πを小数点以下2桁に丸める）の距離を移動します。 188.4 cm
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メーターを正しく配置します。 風の影響を受けやすい場所に置きますが、風が強すぎる場所には置かないでください。さもないと、回転数を特定できなくなります。飛行しないようにしっかりと固定し、垂直に保持します。 -
ターン数を数えます。 一定の期間でカウントします。マシンの前に座って、色付きカップがあなたの前に来るたびにターンを数えます。後者はラップを完了するのにさまざまな時間がかかる場合があります。5、10、15、20、30秒、さらには1分でも、すべてが瞬間の風の強さに依存します。特定の時間にタイマーを設定すると、静かにターンをカウントできます。- タイマーを持っていない場合は、ターンをカウントする間に友人に時間を計ってもらいます。
- 風速計を購入する場合は、回転数を簡単にカウントできるように、カップの1つにマークを付けます。
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ターン数に円周を掛けます。 設定した時間の間に、ターン数を数えました。この数値に基準カップで描かれた円の円周を掛けると、マーク付きカップが移動した距離が得られます。- したがって、風速計の半径が30 cmの場合、カップの1つは188.4 cmの回転で動きます。観測中に50回転すると、移動距離は50 x 188,4 = 9,420 cmになります。
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合計距離を経過時間で割ります。 上記のように：速度は単位時間あたりの移動距離です。マークされたカップが移動した合計距離を事前に取得し、選択した回転時間で割ります。風速があります。- したがって、カップを10秒間見ていた場合、距離を10で除算する必要があります。この例を再び使用すると、9 420 cm / 10 s = 942 cm / sになります。
- 942 cm / sに3,600（1時間の秒数）を掛けると、3,391,200 cm / hになります。 100,000（1キロメートルあたりのセンチメートル数）で除算すると、33.9 km / hになります：穏やかな風です！
- 同じ回転数で観察期間が15秒だった場合、カップは常に1時間で9 420 cmまたは2 260 800 cm（9 420/15 x 3600）、速度22.6で移動します。キロメートル/ H。