Keskeiset käsitteet
Ilmapiiri
Ympäristö
Nopeus
Sää
Tuuli
Johdanto
oletko koskaan miettinyt, miten tuuli on tehty? Tuuli johtuu ilmanpaineen erosta. Ilma kulkee korkeapaineen alueilta paikkoihin, joissa on vähemmän painetta. Ja juuri kun ilma virtaa ulos korkea-paine paisuttivat ilmapallo, jos aukko ei ole sidottu, ilmakehän siirtyy matalamman paineen alue, luo tuuli., Tuulen nopeutta voidaan mitata anemometriksi kutsutulla työkalulla.
On tuulimittari näyttää kuin tuuliviiri, mutta sen sijaan mitata, mihin suuntaan tuuli puhaltaa viitteitä, siinä on neljä kuppia niin, että se voidaan tarkemmin mitata tuulen nopeus. Jokainen kuppi on kiinnitetty vaakasuoran varren päähän, joista jokainen on asennettu keskiakseliin, kuten pyörän puolat. Kun tuuli puskee kupeihin, ne kiertävät akselia. Mitä nopeammin tuuli, sitä nopeammin kupit pyörittävät akselia. Kuinka nopeasti Kotitekoinen anemometri pyörii?
Tausta
ilma koostuu pienistä molekyyleistä., Kun molekyylejä kuumennetaan, ne liikkuvat nopeammin. Näin ollen, kun ilmaa lämmitetään, sen molekyylit liikkuvat nopeammin ja entistä etäämmällä toisistaan, joka tekee ilma on vähemmän tiheää (tarkoittaa, että on vähemmän molekyylejä tietyn määrän). Tämä tarkoittaa myös sitä, että ilmassa on pienempi kokonaispaine. Verrattuna kylmä ilma on valmistettu tiiviimmin pakatuista molekyyleistä, joten se on tiheämpää ja sillä on suhteellisen korkea paine.
Koska ilman paineet ovat taipuvaisia tasapainossa, kun siellä on alue, jossa suhteellisen alempi ilmanpaine, ilman ympäröivää ilmaa korkeampi paine alueilla liikkuu., Tämä ilman liikkuminen korkeapaineen alueelta suhteellisen matalapaineen alueelle synnyttää tuulta. Kun tuuli työntää anemometrin kupit, ne pyörivät keskiakselin ympäri. Kuinka nopeasti kupit pyörivät mitataan kierroksina minuutissa (rpm), tai kuinka monta kertaa yksi cup palaa asentoon, jossa se alkoi vuonna yksi minuutti. Näin ollen nopeammasta tuulesta seuraa korkeampi kierrosluku kuin hitaammasta ilmaliikkeestä.,
Materiaalit
• Viisi kolme-unssi kupit (kuten Dixie Kuppia)
• Paperin rei ’ ittimen tai teroitettu lyijykynä
• Hallitsija
• Kaksi pilliä
• Pin
• Nitoja
• Lyijykynä ja pyyhekumi
• Puhaltimen eri nopeudet (valinnainen)
• Ajastin (valinnainen)
Valmistelu
• Valmistaa neljä kuppia näin: Booli yhden reiän puolella kunkin cup, noin puoli tuumaa reunan alapuolelle.
* viidennessä Cupissa lyö neljä tasavälistä reikää kylkiinsä, noin neljäsosa tuumaa vanteen alapuolelle. Lyö myös yksi reikä keskelle pohjaa.,
Menettely
• Ottaa yhden reiän kuppi ja työnnä olki reiän läpi, kunnes noin yhden tuuman olki on kupin sisällä. Varmista, että olki on vaakasuorassa ja niitata se kupin kylkeen. Toista tämä toisella yhden reiän mukilla ja oljella.
* työnnä jokaisen pillin tyhjä pää yhteen viisireikäisen kupin sivu-aukoista ja ulos sen poikki. Käännä kupit niin, että ne kohtaavat samaan suuntaan. Miksi kuppien pitäisi olla samansuuntaisia?,
* työnnä jokaisen viidennestä kupista ulkonevan pillin tyhjät päät kahteen muuhun yhden reiän kuppiin, kunnes kunkin kupin sisällä on noin sentti olkea. Käännä uudet kupit niin kaikki pohjat kupit kohtaavat samaan suuntaan. Nitoa pillien päät jokaisen kupin kylkeen, kuten teit kahdelle ensimmäiselle kupille.
• Kun olet varma, että kaikki kupit ovat noin sama etäisyys keskustasta viiden reiän cup, työnnä tappi läpi kaksi pilliä, missä he leikkaavat, keskellä viiden reiän kuppi. Käytä varovaisuutta käsitellessäsi terävää tappia., Miksi sinun mielestäsi on tärkeää käyttää jotain niin pientä kuin tappi tähän?
* työnnä kynä viiden reiän kupin pohjassa olevan reiän läpi, eraser-end ensin, kunnes se saavuttaa pillit. Työnnä neula varovasti pyyhekumiin.
• anemometri on nyt valmis mittaamaan tuulennopeuksia. Istuessasi alas yritä puhaltaa hyvin varovasti suoraan yhteen neljästä avoimesta kupista muutaman sekunnin ajan ja puhaltaa sitten kovemmin. Miten kovemmin puhaltaminen muutti anemometrin kääntymisen? (Jos tunnet kevyttä tai huimausta, pysähdy ja hengähdä.,)
• Extra: Jos sinulla on tuuletin, joka muuttuu eri nopeuksilla, pidä tuulimittarin edessä tuuletin ja laskea, kuinka monta kertaa yksi kuppi täysin kääntyy noin 15 sekuntia, sitten kerrotaan, että arvo neljällä. Määrä on kierroksina minuutissa (rpm). Toista tämä pitäen tuuletin samalla etäisyydellä, mutta muuttamalla sen nopeutta. Miten kierrosluku muuttui, kun pidit anemometriä tuulettimen edessä hitaalla nopeudella verrattuna nopeampaan nopeuteen? Verrattuna nopeampaan nopeuteen, olisiko kierrosluku mielestäsi suurempi, jos käyttäisit anemometriäsi ulkona hyvin tuulisena päivänä?,
* miksi luulet nopeamman Tuulen saavan anemometrin pyörimään nopeammin?
* Extra: mikä on Tuulen nopeus ulkona? Voit ottaa anemometrin ulos tuulisena päivänä tai useana päivänä mittaamaan tuulen nopeutta. Voit myös ottaa tuulimittari eri paikoissa, kuten avoin kenttä, kapea käytävä, ranta meren tai suuren järven, jos asut lähellä yksi, mitata ja vertailla tuulen nopeus näissä paikoissa. Mikä on tuulisin paikka? Miksi luulet, että on niin tuulista?
* Extra: mikä on tuulen todellinen nopeus kilometreinä tunnissa (mph), jota mittaat?, Voit selvittää tämän, ensin laskea ympärysmitta ympyrän tekemät pyörivät kupit mittaamalla etäisyys ympyrän, että he tekevät (käyttäen mittanauha tai narun voit mitata hallitsija). Sitten muuntaa tämän kilometriä jakamalla määrä tuumaa on 12 saada jalat ja sitten jakaa kyseisen numeron 5,280 (monta jalkaa maili). Kerro tämä luku kierrosluvulla., Lopuksi, jakaa tuotteen 60 (muuntaa minuuttia tunnissa), ja sinulla on likiarvo nopeus, jossa tuulimittari pyörii (mph), vaikka tämä ei ota kitkan huomioon.
Huomioita ja tuloksia
Olit nähdä, tuulen tehdä kupit tuulimittari pyörii? Saivatko nopeammat tuulet aikaan sen, että anemometrikupit pyörivät nopeammin kuin hitaammat tuulet?
koska ilma koostuu pienistä molekyyleistä, kun tuuli osuu johonkin, kaikki nämä molekyylit osuvat kohteeseen., Siksi kun tunnemme Tuulen, tunnemme molekyylien osuvan meihin. Nopeampi tuuli iskee kovemmin, ja myös siirtää kuppia tuulimittari enemmän, verrattuna hitaampi laskee, koska nopeampi tuuli on, liikkuvat molekyylit nopeammin. Näin ollen samassa ajassa nopeampi tuuli osuu kappaleeseen, jossa on enemmän molekyylejä kuin hitaammassa tuulessa.
Jos olet käynyt rannalla tai suuren vesistön lähellä, olet ehkä huomannut, että on usein tuulista. Tämä johtuu siitä, että on olemassa erilaisia ilmanpaineita, joissa paljon vettä kohtaa maata., Vesi muuttaa lämpötilaansa enemmän kuin maa, joten päivällä maa lämpenee nopeammin ja auringon laskiessa maa jäähtyy nopeammin. Näin ollen päivän aikana on tuuli puhaltaa mereltä maalle, tai pinta-ala on suurempi ilmanpaine (kylmempi ilma) pienempi paine (lämpimämpi ilma); illalla tuuli puhaltaa kylmä maa lämpimämpi valtameren.,
Enemmän tutkia
”ilmastonmuutos Voi Tarkoittaa Hitaampaa Tuulet” from Scientific American
Web Sää Lapsille University Corporation for Atmospheric Research (UCAR)
”Tuulen Nopeuden Mittaukseen” alkaen Thirteen/WNET, Educational Broadcasting Corporation, New York
”Tuuli” from Weatherwizkids.com
Tuntea Tuulen Arthur Dorros
”Miten Tuuli Mittari Toimii?”Tieteen Ystävät
Tämä toiminta tuonut sinulle yhteistyössä Tieteen Ystäviä ja Cyberchase