ความเร็วเป็นตัววัดว่าวัตถุเคลื่อนที่เร็วแค่ไหน ความเร็วของวัตถุคือระยะทางทั้งหมดที่เดินทางในเวลาที่กำหนด หน่วยของความเร็วคือไมล์ต่อชั่วโมง (ไมล์/ชั่วโมงหรือไมล์ต่อชั่วโมง) เซนติเมตรต่อวินาที (ซม./วินาทีหรือเซนติเมตร/วินาที) เมตรต่อวินาที (ม./วินาที หรือ ม./วินาที) หรือกิโลเมตรต่อชั่วโมง (กม./ชั่วโมง) หรือ kph). ในการวัดความเร็ว คุณจำเป็นต้องรู้ระยะทางที่วัตถุเดินทางและเวลาที่วัตถุเดินทาง จากนั้นคำนวณความเร็วด้วยการหารระยะทางตามเวลา
ขั้นตอน
วิธีที่ 1 จาก 3: การวัดความเร็วของนักวิ่ง
ขั้นตอนที่ 1 กำหนดระยะทางที่จะครอบคลุม
คุณสามารถบอกได้ว่าผู้วิ่งอยู่บนเส้นทางที่มีความยาวเท่าที่ทราบ เช่น 100 ม. หรือโดยการสังเกตระยะทางในทุ่งโล่ง
- ใช้เทปวัดเพื่อวัดระยะทางหากคุณอยู่ในสนาม
- ทำเครื่องหมายจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดด้วยกรวยเครื่องหมายสตริงหรือถนน
ขั้นตอนที่ 2 เริ่มการทดสอบ
ในการหาความเร็วของนักวิ่ง คุณจำเป็นต้องรู้เวลาที่ใช้ในการวิ่งเพื่อให้ครอบคลุมระยะทางที่กำหนด ขอให้เขารอจนกว่าคุณจะพูดว่า "เริ่ม!" เพื่อให้การวัดบนนาฬิกาจับเวลามีความแม่นยำ ตรวจสอบให้แน่ใจว่านาฬิกาจับเวลาเป็นศูนย์ จากนั้นขอให้นักวิ่งเตรียมพร้อมที่ตำแหน่งเริ่มต้นของระยะทางที่จะวัด
คุณยังสามารถใช้นาฬิกาเพื่อวัดเวลาได้ แต่ผลลัพธ์ไม่แม่นยำนัก
ขั้นตอนที่ 3 ให้สัญญาณนักวิ่งขณะดูนาฬิกาจับเวลา
พยายามจับคู่เวลา ตะโกน "เริ่ม!" และตรวจสอบนาฬิกาจับเวลาพร้อมกัน หากคุณสังเกตเห็นว่านาฬิกาจับเวลาปิดอยู่ ให้รีสตาร์ท
ขั้นตอนที่ 4 หยุดนาฬิกาจับเวลาเมื่อนักวิ่งข้ามเส้นชัย
ให้ความสนใจอย่างใกล้ชิดว่านักวิ่งได้ผ่านจุดที่กำหนดเป็นเส้นชัยหรือไม่ ตรวจสอบให้แน่ใจว่านาฬิกาจับเวลาปิดอยู่ขณะที่เดินข้ามเส้น
ขั้นตอนที่ 5. แบ่งระยะทางที่นักวิ่งเดินทางตามเวลาที่ใช้
ส่วนนี้เป็นการคำนวณความเร็วของนักวิ่ง สมการความเร็วคือระยะทางที่เดินทาง/เวลาที่เดินทาง ด้วยตัวอย่างของระยะทาง 100 ม. (328 ฟุต) หากนักวิ่งใช้เวลา 10 วินาทีในการครอบคลุมระยะทาง ความเร็วของเขาคือ 100 ม. (328 ฟุต) หารด้วย 10 หรือ 10 ม./วินาที (32.8 ฟุตต่อวินาที)
- ด้วยการคูณ 10 m/s ด้วย 3,600 (จำนวนวินาทีในหนึ่งชั่วโมง) นักวิ่งจะครอบคลุม 36,000 เมตรต่อชั่วโมงหรือ 36 km/h (10 กิโลเมตรเท่ากับ 1,000 m)
- เมื่อคูณ 32.8 ฟุตต่อวินาทีด้วย 3,600 นักวิ่งจะครอบคลุม 118,080 ฟุตต่อชั่วโมงหรือ 22.4 ไมล์ต่อชั่วโมง (1 ไมล์เท่ากับ 5,280 ฟุต)
วิธีที่ 2 จาก 3: การวัดความเร็วของเสียง
ขั้นตอนที่ 1. หากำแพงที่สะท้อนเสียง
คุณสามารถใช้หินหรือผนังคอนกรีตสำหรับการทดลองนี้ ทดสอบกำแพงโดยการปรบมือหรือตะโกน และฟังเสียงสะท้อน หากคุณได้ยินเสียงสะท้อนดัง แสดงว่าผนังทำงานได้ดี
ขั้นตอนที่ 2 วัดระยะห่างจากผนังอย่างน้อย 50 เมตร
ขอแนะนำให้ใช้ระยะห่าง 50 ม. เนื่องจากจะช่วยให้คุณมีเวลาเพียงพอในการวัดค่าที่แม่นยำ เนื่องจากคุณกำลังพิจารณาระยะทางที่เสียงจะเดินทางจากคุณไปที่กำแพงและกลับมาหาคุณ คุณกำลังวัดระยะทางจริง 100 เมตร)
วัดระยะทางด้วยเทปวัด พยายามวัดให้แม่นยำที่สุด
ขั้นตอนที่ 3 ปรบมือเมื่อเสียงสะท้อนมาจากผนัง
ยืนหน้ากำแพงในระยะที่วัดได้ แล้วปรบมือเบาๆ เมื่อถึงจุดนั้นคุณควรจะได้ยินเสียงสะท้อน เพิ่มหรือลดความเร็วของจังหวะการปรบมือจนกว่าจะตรงกับเสียงสะท้อนของการปรบมือครั้งก่อน
เมื่อการซิงค์สมบูรณ์แบบ คุณจะไม่ได้ยินเสียงสะท้อน มีเพียงเสียงปรบมือเท่านั้น
ขั้นตอนที่ 4. ปรบมือ 11 ครั้งขณะบันทึกเวลาด้วยนาฬิกาจับเวลา
ให้เพื่อนเปิดนาฬิกาจับเวลาในการตบมือครั้งแรกและหยุดที่นาฬิกาจับเวลาครั้งสุดท้าย การปรบมือ 11 ครั้ง คุณจะวัดระยะห่างของเสียงปรบมือจากผนังได้ 10 ช่วง โดยพื้นฐานแล้วเสียงเดินทาง 10 เท่าของระยะทาง 100 เมตร
- ปรบมือ 11 ครั้งยังให้เวลาเพื่อนของคุณในการเริ่มและหยุดนาฬิกาจับเวลาอย่างแม่นยำ
- ทำขั้นตอนนี้สองสามครั้งและหาเวลาเฉลี่ยเพื่อให้ได้การวัดที่แม่นยำยิ่งขึ้น ในการหาค่าเฉลี่ย ให้รวมเวลาทั้งหมดที่ได้รับแล้วหารด้วยจำนวนการทดลอง
ขั้นตอนที่ 5. คูณระยะทางด้วย 10
เนื่องจากคุณแตะ 11 ครั้ง เสียงจึงเดินทางไกล 10 เท่า 100 เมตร คูณ 10 ได้ 1000 เมตร
ขั้นตอนที่ 6 แบ่งระยะทางที่เสียงเดินทางด้วยระยะเวลาที่ใช้ในการตบมือ
ตัวนับนี้วัดความเร็วของเสียงปรบมือจากมือของคุณไปที่ผนังและกลับไปที่หูของคุณ
- ตัวอย่างเช่น คุณต้องใช้ 2.89 วินาทีเพื่อปรบมือ 11 ครั้ง หารระยะทาง 1,000 เมตร ด้วย 2.89 วินาที เพื่อให้ได้ความเร็วเสียง 346 เมตร/วินาที
- ความเร็วของเสียงที่ระดับน้ำทะเลอยู่ที่ 340.29 m/s (1,116 ฟุตต่อวินาที หรือ 761.2 ไมล์/ชั่วโมง) การคำนวณของคุณควรใกล้เคียงกับตัวเลขนั้น แต่อาจไม่เหมือนกันทุกประการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณไม่ได้อยู่ที่ระดับน้ำทะเล ที่ระดับความสูงที่สูงขึ้น อากาศจะบางลงและความเร็วของเสียงจะช้าลง
- ความเร็วของเสียงจะสูงขึ้นเมื่อเดินทางผ่านของเหลวและของแข็งมากกว่าผ่านอากาศ เนื่องจากเสียงเดินทางได้เร็วกว่าเมื่อผ่านวัสดุที่มีความหนาแน่นสูง
วิธีที่ 3 จาก 3: การวัดความเร็วลม
ขั้นตอนที่ 1. เตรียมเครื่องวัดความเร็วลม
เครื่องวัดความเร็วลมเป็นอุปกรณ์ที่ใช้วัดความเร็วลม เครื่องมือนี้ประกอบด้วย 3 หรือ 4 โบลิ่งที่มีแท่งแต่ละอันติดตั้งอยู่บนเพลาหมุน ลมจะเข้าชามและทำให้ชามหมุน ยิ่งลมพัดเร็วเท่าไหร่ชามก็จะยิ่งหมุนบนแกนเร็วขึ้นเท่านั้น
- เครื่องวัดความเร็วลมสามารถซื้อหรือทำเองได้
- ในการทำเครื่องวัดความเร็วลม ให้เตรียมชามกระดาษ 5 ใบ หลอด 2 อัน ดินสอคมพร้อมยางลบ ที่เย็บกระดาษ เข็มหมุดคม และไม้บรรทัด ระบายสีชามหนึ่งเพื่อแยกความแตกต่างจากชามอื่น
- เจาะรูที่ด้านหนึ่งของชามทั้งสี่ ประมาณ 2 นิ้วจากขอบ ในชามที่ห้า ทำรูสี่รูที่เว้นระยะห่างเท่าๆ กันรอบๆ ชาม ประมาณ 2 นิ้วจากขอบ ทำรูที่ด้านล่างของชามด้วย
- สอดหลอดเข้าไปทางด้านข้างของชาม ตรวจสอบให้แน่ใจว่าในชามมีปลายฟางขนาด 2 นิ้ว หนีบปลายเข้ากับด้านข้างของชามด้วยที่เย็บกระดาษ ใส่ปลายอีกด้านของฟางลงในชามที่ห้าโดยมี 4 รูอยู่ด้านหนึ่งและอีกด้านหนึ่ง วางชามใบที่สองที่ปลายหลอดนี้แล้วยึดด้วยที่เย็บกระดาษ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าชามทั้งหมดหันไปทางเดียวกัน
- ทำซ้ำขั้นตอนข้างต้นกับชามอีกสองชามที่เหลือ โดยสอดหลอดเข้าไปในรูที่เหลืออีกสองรูในชามตรงกลาง อีกครั้ง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าชามทั้งหมดหันไปทางเดียวกัน
- ใส่หมุดที่จุดตัดของหลอดในชามตรงกลางอย่างระมัดระวัง
- สอดดินสอเข้าไปในรูด้านล่างของชามที่ห้า แล้วเลื่อนผ่านหมุดไปจนกระทบกับยางลบ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเครื่องวัดความเร็วลมสามารถหมุนได้อย่างราบรื่น หากไม่เป็นเช่นนั้น ให้ปรับตำแหน่งของดินสอเพื่อไม่ให้ยางลบชี้ไปที่หลอดโดยตรง
ขั้นตอนที่ 2 คำนวณเส้นรอบวงของเครื่องวัดความเร็วลม
เมื่อชามใดชามหนึ่งหมุนครบหนึ่งรอบ ระยะทางที่ชามเคลื่อนที่คือเส้นรอบวงของวงกลม ในการคำนวณเส้นรอบวง คุณต้องวัดเส้นผ่านศูนย์กลางของวงกลม
- วัดระยะทางจากศูนย์กลางของเครื่องวัดความเร็วลมถึงศูนย์กลางของชามใบใดใบหนึ่ง นี่คือรัศมีของเครื่องวัดความเร็วลม เส้นผ่านศูนย์กลางเป็น 2 เท่าของรัศมี
- เส้นรอบวงของวงกลมเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางคูณค่าคงที่ pi หรือ 1 คูณรัศมีคูณ pi
- ตัวอย่างเช่น หากระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลางของชามกับศูนย์กลางของเครื่องวัดความเร็วลมคือ 30 ซม. (1 ฟุต) ระยะทางที่ชามเคลื่อนที่ในการหมุนครั้งเดียวคือ 2 x 30 x 3.14 (ค่าพายที่ปัดเศษเป็นทศนิยม 2 ตำแหน่ง) หรือ 188.4 ซม. (74.2 ซม.) นิ้ว)
ขั้นตอนที่ 3 วางเครื่องวัดความเร็วลมที่ลมกระทบชาม
คุณต้องการลมมากพอที่จะหมุนเครื่องวัดความเร็วลม แต่ไม่มากจนทำให้หลวม หากจำเป็น ให้เพิ่มน้ำหนักเพื่อให้เครื่องวัดความเร็วลมตั้งตรง
ขั้นตอนที่ 4 นับจำนวนครั้งที่เครื่องวัดความเร็วลมหมุนเพื่อหาระยะเวลาคงที่
ยืนนิ่งอยู่ที่จุดหนึ่งแล้วนับจำนวนครั้งที่ชามสีหมุนรอบวงกลม ช่วงเวลาที่เป็นไปได้คือ 5, 10, 15, 20, 30 วินาที หรือแม้แต่ 1 นาทีเต็ม ตั้งค่าให้นาฬิกาจับเวลาปิดในช่วงเวลาที่กำหนดเพื่อให้แน่ใจว่าการนับมีความแม่นยำ
- หากคุณไม่มีนาฬิกาจับเวลา ให้เพื่อนดูนาฬิกาเมื่อคุณนับการหมุน
- หากคุณซื้อเครื่องวัดความเร็วลมแบบสำเร็จรูป ให้ทำเครื่องหมายชามใบใดใบหนึ่งเพื่อให้คุณนับได้อย่างถูกต้อง
ขั้นตอนที่ 5. คูณจำนวนรอบการหมุนด้วยระยะทางที่เครื่องวัดความเร็วลมเคลื่อนที่ในหนึ่งรอบ
ผลที่ได้คือระยะทางทั้งหมดที่เครื่องวัดความเร็วลมเคลื่อนที่ไปในเวลาที่คุณสังเกต
ตัวอย่างเช่น เครื่องวัดความเร็วลมมีรัศมี 30 ซม. (0.98 ฟุต) ดังนั้น เครื่องวัดความเร็วลมจะเคลื่อนที่ได้ 188.4 ซม. (6.18 ฟุต) ในการปฏิวัติครั้งเดียว ถ้าหมุนได้ 50 เท่า เท่ากับระยะทางรวม 50 x 188, 4 = 9,420 ซม
ขั้นตอนที่ 6 หารระยะทางทั้งหมดด้วยเวลาเดินทาง
สูตรสำหรับความเร็วคือระยะทางทั้งหมดหารด้วยระยะเวลาที่ใช้ในการครอบคลุมระยะทางนั้น ในการคำนวณความเร็วลม ณ เวลาที่สังเกต ให้นำระยะทางทั้งหมดที่เครื่องวัดความเร็วลมเคลื่อนที่ไปหารด้วยเวลาเดินทาง
- ตัวอย่างเช่น หากคุณกำลังนับจำนวนรอบใน 10 วินาที ให้หารระยะทางที่ครอบคลุมด้วย 10 วินาที ความเร็ว = 9,420 ซม./10 วินาที = 942 ซม./วินาที (30.9 ฟุต/วินาที)
- การคูณ 942 ซม./วินาที ด้วย 3,600 ได้ 3,391,200 ซม./ชม. หารด้วย 100,000 (จำนวนเซนติเมตรในหนึ่งกิโลเมตร) เป็น 33.9 กม./ชม.
- คูณ 30.9 ฟุตต่อวินาทีด้วย 3,600 ได้ 111,240 ฟุตต่อชั่วโมง หารด้วย 5,280 ได้ 21.1 ไมล์ต่อชั่วโมง