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Quando si parla di vento, possono venire in mente molte immagini diverse. Il vento prende molte forme, da una mite brezza estiva che fa volare gli aquiloni a un uragano che strappa il tetto. Un anemometro misura la velocità del vento, ma come si traduce in forza la velocità del vento?
Forza, vento e pressione
La forza, generalmente definita come push o pull, può essere calcolata usando la forza della formula uguale all'accelerazione dei tempi di massa (F = ma). Il vento inoltre spinge e tira, generalmente con maggiore forza quando si muove più velocemente. La pressione è uguale alla forza divisa per area. In sostanza, il vento applica la forza contro un'area come un muro, un tetto o una persona.
Misurare il vento
Gli anemometri misurano il vento. Sebbene esistano diversi tipi di anemometri, quello che è il più comunemente usato gira con il vento. La velocità delle svolte si traduce in velocità e pressione del vento. Poiché la velocità del vento oscilla, per calcolare la velocità del vento viene utilizzato un numero medio di giri in breve tempo. La velocità del vento più comunemente sarà riportata in miglia all'ora (mph), chilometri all'ora (km / h) o scala Beaufort, ma può anche essere riportata come nodi, piedi al secondo (f ÷ s, f / s) o metri per secondo (m ÷ s, o m / s). Diversi programmi online convertiranno la velocità del vento da un'unità all'altra.
Forza calcolatrice basata sulla velocità del vento
Il calcolo della forza del vento richiede la massa d'aria e l'accelerazione del vento. La densità media di una massa d'aria a livello del mare è pari a circa 1,229 chilogrammi per metro cubo. L'area colpita dal vento è misurata, in questo caso, in metri quadrati. La massa d'aria che colpisce una superficie equivale quindi all'area dei tempi di densità dell'aria. L'accelerazione (a) è uguale al quadrato della velocità del vento in metri al secondo (m / s).
Usa la formula formula (F) uguale a massa (m) per accelerazione (a) per calcolare la forza in Newton (N). Un Newton equivale a un chilogrammo di metro al secondo quadrato (kg-m / s2).
Assicurati di usare le unità corrispondenti. In questo calcolo, la densità media dell'aria a livello del mare è pari a 1,229 chilogrammi per metro cubo (kg / m3). L'area dell'impatto dell'aria è pari a 1 metro quadrato. Per calcolare la forza di un vento di 5 miglia all'ora, prima converti la velocità del vento in metri al secondo. L'uso di un convertitore online mostra che 5 mph equivalgono a 2,24 m / s.
Il riempimento della formula formula equivale alla massa d'aria (Am) volte la velocità del vento al quadrato (F = Amxa2) fornisce questo calcolo:
F = (1 m2) × × 2.
Il completamento della matematica mostra che F = 6,17 kg-m / s2 o 6.17 N. Quindi, una brezza di 5 miglia all'ora avrebbe la forza sufficiente per sollevare un aquilone standard.