kulcsfogalmak
légkör
környezet
sebesség
időjárás
szél
Bevezetés
Gondolkozott már azon, hogy a szél hogyan készül? A szelet a Légnyomás különbsége okozza. A levegő a nagyobb nyomású területekről olyan helyekre utazik, ahol kevesebb nyomás van. Csakúgy, mint a levegő áramlik ki a nagynyomású belsejében egy felfújt léggömb, ha a nyílás nincs kötve, a levegő a légkörben mozog egy alacsonyabb nyomású terület, ami a szél., A szél sebességét egy anemométernek nevezett eszközzel lehet mérni.
az anemométer úgy néz ki, mint egy időjárási lapát, de ahelyett, hogy megmérné, hogy a szél milyen irányba fúj a mutatókkal, négy csészével rendelkezik, hogy pontosabban mérje a szél sebességét. Minden csésze egy vízszintes kar végéhez van rögzítve, amelyek mindegyike egy központi tengelyre van szerelve, mint a kerék Küllői. Amikor a szél a csészékbe tolódik, elforgatják a tengelyt. Minél gyorsabb a szél, annál gyorsabban forognak a csészék a tengelyen. Milyen gyorsan forog a házi anemométer?
háttér
a levegő apró molekulákból áll., Amikor a molekulákat felmelegítik, gyorsabban mozognak. Következésképpen, amikor a levegőt felmelegítik, molekulái gyorsabban mozognak, és távolabb kerülnek egymástól, ami a levegőt kevésbé sűrűvé teszi (ami azt jelenti, hogy kevesebb molekula van egy adott térfogatban). Ez azt is jelenti, hogy a levegőnek alacsonyabb az Általános nyomása. Összehasonlításképpen, a hideg levegő szorosabban csomagolt molekulákból készül, így sűrűbb, viszonylag nagyobb nyomással rendelkezik.
mivel a Légnyomás hajlamos az egyensúlyra, ha viszonylag alacsonyabb légnyomás van, a környező levegő nagyobb nyomású területeken mozog., Ez a levegő mozgása a nagyobb nyomású területről egy viszonylag alacsonyabb nyomású területre az, ami szél keletkezik. Amikor a szél a csészéket az anemométerre tolja, a központi tengely körül forognak. Milyen gyorsan forognak a csészék percenkénti fordulatszámon (fordulat / perc), vagy hányszor tér vissza egy csésze abba a helyzetbe, ahol egy perc alatt elindult. Következésképpen a gyorsabb szél magasabb fordulatszámot eredményez, mint a lassabb légmozgás.,
Anyagok
• Öt három uncia papírpohár (például a papírpoharak)
• Papír lyukasztó, vagy kihegyezett ceruza
• Uralkodó
• Két szívószállal
• Pin
• Tűzőgép
• Ceruza, radír
• Ventilátor különböző sebességgel (nem kötelező)
• Időzítő (opcionális)
Készítmény
• Készítsünk négy csésze így: Ütés egy lyuk az oldalán minden csésze, kb. egy fél centi alatt a rim.
* Az ötödik pohárhoz négy, egymástól egyenlő távolságra lévő lyukat kell ütni az oldalán, körülbelül negyed hüvelyk alatt a perem alatt. Az alsó rész közepén is lyukasztson egy lyukat.,
Procedure
* Vegyünk egy lyukú csészét, és nyomjunk át egy szalmát a lyukon, amíg a szalma körülbelül egy hüvelyk nem lesz a pohárban. Győződjön meg róla, hogy a szalma vízszintes, majd a csésze oldalára vágja. Ismételje meg ezt egy másik egy lyukú pohárral és szalmával.
• tolja az egyes szalma üres végét az öt lyukú csésze egyik oldalsó lyukába, majd az azzal szemben lévő nyílásba. Forgassa el a csészéket úgy, hogy ugyanabba az irányba nézzenek. Miért gondolod, hogy a csészéknek ugyanabba az irányba kell nézniük?,
• nyomja be az ötödik csészéből kiálló szalma üres végeit a másik két egylyukú csészébe, amíg a szalma körülbelül egy hüvelyknyi része minden csészében van. Forgassa el az új csészéket, hogy a csészék összes alja azonos irányba nézzen. Vágja a szalma végeit az egyes csészék oldalára, mint az első két csésze esetében.
* miután megbizonyosodott arról, hogy az összes csésze körülbelül azonos távolságra van az öt lyukú csésze közepétől, óvatosan nyomja át a csapot a két Szalmán, ahol metszenek, az öt lyukú csésze közepén. Óvatosan kezelje az éles csapot., Miért gondolod, hogy fontos, hogy valami olyan kicsi legyen, mint egy tű?
* nyomja át a ceruzát az öt lyukú csésze alján lévő lyukon, először radírvéggel, amíg el nem éri a szalmát. Óvatosan nyomja be a csapot a radírba.
* az anemométer készen áll a szélsebesség mérésére. Miközben leül, próbálja fúj nagyon finoman egyenesen az egyik a négy nyitott csésze néhány másodpercig, majd fújja nehezebb. Hogyan változtatta meg a keményebb fújás az anemométer fordulását? (Ha szédül vagy szédül, hagyja abba és szusszanjon egyet.,)
• Extra: ha van egy ventilátora, amely különböző sebességgel forog, tartsa az anemométert a ventilátor előtt, és számolja meg, hogy hányszor fordul meg egy csésze teljesen 15 másodpercig, majd szorozza meg ezt az értéket négyvel. Ez a szám fordulat / perc (fordulat / perc). Ismételje meg ezt, miközben a ventilátort ugyanazon a távolságon tartja, de megváltoztatja annak sebességét. Hogyan változott az rpm, amikor az anemométert a ventilátor előtt lassú sebességgel tartotta a gyorsabb sebességhez képest? A gyorsabb sebességhez képest úgy gondolja, hogy az rpm nagyobb lenne, ha az anemométert egy nagyon szeles napon kívül használná?,
* Miért gondolja, hogy a gyorsabb szél miatt az anemométer gyorsabban forog?
* Extra: mi a szél sebessége kívül? A szélsebesség mérésére egy szeles napon vagy több napon kívül is megteheti az anemométert. Az anemométert különböző helyekre is el lehet vinni, például egy nyílt mezőre, egy keskeny átjáróra, az óceán melletti strandra vagy egy nagy tóra, ha az egyik közelében él, hogy megmérje és összehasonlítsa a szélsebességet ezeken a helyeken. Mi a legszebb hely? Miért gondolod, hogy ilyen szeles?
* Extra: mi a tényleges szélsebesség, mérföld / óra (mph), amit mérsz?, Ennek meghatározásához először számítsa ki a kör kerületét, amelyet a forgó csészék készítenek, mérve a távolságot az általuk készített kör körül (mérőszalag vagy egy vonalzóval mérhető húr segítségével). Ezután konvertálja ezt mérföldekre úgy, hogy elosztja a hüvelyk számát 12-vel, hogy lábakat kapjon, majd ezt a számot 5,280-mal osztja el (a lábak száma Egy mérföldben). Szorozzuk meg ezt a számot rpm-rel., Végül ossza meg a terméket 60-mal (percről órára konvertálva), és közelíteni fogja azt a sebességet, amelyen az anemométer forog (mph-ban), bár ez nem veszi figyelembe a súrlódást.
megfigyelések és eredmények
látta, hogy a szél körbeforgatja a csészéket az anemométeren? A gyorsabb szél miatt az anemométer csészék gyorsabban forognak, mint a lassabb szelek?
mivel a levegő apró molekulákból áll, amikor a szél eltalál valamit, ezek a molekulák ütik az objektumot., Ez az oka annak, hogy amikor szélnek érezzük magunkat, valóban érezzük ezeket a molekulákat. A gyorsabb szél erősebben üt meg minket, és az anemométeren is jobban mozgatja a csészéket, mint a lassabb szél, mert a gyorsabb szél gyorsabban mozgatja a molekulákat. Következésképpen, ugyanannyi idő alatt, egy gyorsabb szél több molekulával üt egy tárgyat,mint egy lassabb szél.
Ha már a strandon, vagy közel egy nagy víztest, lehet, hogy észrevette, hogy gyakran szeles. Ennek oka az, hogy különböző légnyomások vannak, ahol sok víz találkozik a földdel., A víz több időt vesz igénybe a hőmérséklet megváltoztatásához a Földhöz képest, így a nap folyamán a föld gyorsabban felmelegszik, majd ha a nap lemegy, a föld gyorsabban lehűl. Következésképpen a nap folyamán szél fúj az óceántól a szárazföldig, vagy magasabb légnyomású (hidegebb levegő) területről alacsonyabb nyomásra (melegebb levegő); este a szél fúj a hideg földről a melegebb óceánra.,
tovább felfedezni
“Az éghajlatváltozás lassabb szeleket jelenthet” a Scientific American
webes időjárás gyerekeknek az University Corporation for Atmospheric Research (UCAR)
“a szélsebesség mérése” a Thirteen/WNET, Educational Broadcasting Corporation, New York
“Wind” – től Weatherwizkids.com
Feel the Wind by Arthur Dorros
” Hogyan működik a szélmérő?”from Science Buddies
This activity brought to you in partnership with Science Buddies and Cyberchase