Sisu
Tuulest rääkides võib meelde tulla palju erinevaid pilte. Tuul on mitmesugusel kujul, alates palsamist tuulelohe lendavast suvetuulest kuni katust rikuva orkaanini. Anemomeeter mõõdab tuule kiirust, kuid kuidas jõustub tuule kiirus?
Jõud, tuul ja rõhk
Jõudu, mida tavaliselt määratletakse tõuke või tõmbamisena, saab arvutada valemi abil: jõud võrdub mass korda kiirendusega (F = ma). Tuul surub ja tõmbab ka, kiirema liikumise korral on see tavaliselt suurema jõuga. Rõhk võrdub jõuga jagatud pindalaga. Põhimõtteliselt rakendab tuul jõudu seina, katuse või inimese vastu.
Tuule mõõtmine
Anemomeetrid mõõdavad tuult. Kuigi on olemas erinevat tüüpi anemomeetreid, pöördub see kõige sagedamini tuule poole. Pöörete kiirus väljendub tuule kiiruses ja tuule rõhus. Kuna tuule kiirus kõigub, kasutatakse tuule kiiruse arvutamiseks keskmiselt lühikese aja pöördeid. Tuule kiirus esitatakse tavaliselt miilides tunnis (mph), kilomeetrites tunnis (km / h) või Beauforti skaalal, kuid selle võib esitada ka sõlmede, jalgade sekundis (f ÷ või f / s) või meetrites sekundis. teine (m ÷ s või m / s). Mitmed veebiprogrammid teisendavad tuule kiiruse ühest ühikust teise.
Jõu arvutamine tuule kiiruse põhjal
Tuule jõu arvutamiseks on vaja õhumassi ja tuule kiirendust. Õhumassi keskmine tihedus merepinnal on umbes 1,229 kilogrammi kuupmeetri kohta. Tuule löögipinda mõõdetakse sel juhul ruutmeetrites. Pinnale puutuva õhu mass võrdub siis õhutiheduse ja pindalaga. Kiirendus (a) võrdub tuule kiiruse ruut meetrites sekundis (m / s).
Jõu arvutamiseks njuutonites (N) kasutatakse valemi jõudu (F), mis võrdub massi (m) ja kiirendusega (a). Üks njuuton võrdub ruutkilomeetriga sekundis (kg-m / s)2).
Kasutage kindlasti sobivaid ühikuid. Selles arvutuses võrdub keskmine õhutihedus merepinnal 1,229 kilogrammi kuupmeetri kohta (kg / m3). Õhupõrke pindala on 1 ruutmeeter. 5 miili tunnis tuule jõu arvutamiseks konverteerige esmalt tuule kiirus meetrites sekundis. Veebimuunduri kasutamine näitab, et 5 km / h võrdub 2,24 m / s.
Valemi jõu täitmine võrdub õhumassiga (Am) tuule kiiruse ruut korda (F = Amxa2) arvutab:
F = (1 m2) × × 2.
Matemaatika lõpuleviimine näitab, et F = 6,17 kg-m / s2 või 6.17 N. Niisiis oleks 5 miili tunnis imelisel tuulel tavalise tuulelohe tõstmiseks lihtsalt piisavalt jõudu.