İçerik
Rüzgar hakkında konuşurken akla birçok farklı görüntü gelebilir. Rüzgârlı uçurtma uçuran bir yaz rüzgârından çatıya oturan bir kasırgaya kadar birçok form alır. Bir anemometre rüzgar hızını ölçer, ancak rüzgarın hızı nasıl yürürlüğe girer?
Kuvvet, Rüzgar ve Basınç
Genel olarak bir itme veya çekme olarak tanımlanan kuvvet, kütle çarpım ivmelenmesine eşit (F = ma) formül kuvveti kullanılarak hesaplanabilir. Rüzgar ayrıca, daha hızlı hareket ederken, genellikle daha büyük bir kuvvetle, iter ve çeker. Basınç, kuvvete alana göre eşittir. Temel olarak rüzgar, duvar, çatı veya insan gibi bir alana kuvvet uygular.
Rüzgar Ölçme
Anemometreler rüzgarı ölçer. Farklı anemometre türleri mevcut olmasına rağmen, en sık kullanılanı rüzgarla döner. Dönüş oranı, rüzgar hızına ve rüzgar basıncına dönüşür. Rüzgar hızı dalgalandığından, rüzgar hızını hesaplamak için kısa bir süre boyunca ortalama dönüş sayısı kullanılır. Rüzgar hızı en yaygın olarak saatte mil (mph), saatte kilometre (kph) veya Beaufort ölçeğinde rapor edilir, ancak ayrıca knot, saniyede ayak (f ÷ s veya f / s) veya metre başına da rapor edilebilir. saniye (m or s veya m / s). Birkaç çevrimiçi program rüzgar hızını bir üniteden diğerine dönüştürür.
Rüzgar Hızına Dayalı Gücü Hesaplama
Rüzgar kuvvetinin hesaplanması, hava kütlesini ve rüzgarın hızlanmasını gerektirir. Deniz seviyesindeki bir hava kütlesinin ortalama yoğunluğu, metreküp başına yaklaşık 1.229 kilograma eşittir. Rüzgarın çarptığı alan, bu durumda, metrekare olarak ölçülür. Bir yüzeye çarpan hava kütlesi daha sonra hava yoğunluğu zaman alanına eşittir. Hızlanma (a), rüzgar hızının karesini saniyedeki metre (m / s) cinsinden eşittir.
(F) formül kuvvetini kullanmak, Newton (N) kuvvetini hesaplamak için kütle (m) kat ivme (a) değerine eşittir. Bir Newton, saniye kare başına bir kilograma eşittir (kg-m / s2).
Eşleşen birimleri kullandığınızdan emin olun. Bu hesaplamada, deniz seviyesindeki ortalama hava yoğunluğu metreküp başına 1.229 kilograma (kg / m) eşittir.3). Hava etkisinin alanı 1 metrekaredir. Saatte 5 mil rüzgar kuvvetini hesaplamak için önce rüzgar hızını saniyedeki metre değerine dönüştürün. Çevrimiçi dönüştürücü kullanmak, 5 mil / saat'in 2,24 m / s'ye eşit olduğunu gösterir.
Formül kuvveti doldurmak hava kütlesine eşittir (A)m) çarpı rüzgar hızı karesi (F = A)mxa2) bu hesaplamayı verir:
F = (1 m2) × × 2.
Matematiğin tamamlanması, F = 6.17 kg-m / s olduğunu gösterir.2 veya 6.17 N. Yani, saatte 5 mil bir esinti, standart bir uçurtmayı kaldırmak için yeterli güce sahip olacaktı.