1. Головна
    2. Фізика
    3. Як підрахувати частоту обертання-

Як підрахувати частоту обертання-

Кількість оборотів в хвилину-це міра швидкості обертання предмета. Інформація про частоту обертання предмета допомагає визначити швидкість вітру, передавальне число, потужність двигуна, а також Швидкість вильоту і глибину проходження кулі[1]. Існує кілька способів підрахунку частоти обертання, в залежності від того, в яких цілях буде використовуватися отримане значення. Ми розглянемо найпростіші з них.

Метод1З 3:
Підрахунок частоти обертання шляхом візуального спостереження

  1. Виберіть частину обертового предмета, за якою зручно стежити.такий спосіб найкраще підходить для предметів з довгими важелями або рукоятками. Як приклад можна привести анемометр (пристрій для вимірювання швидкості вітру) або вітрову турбіну. Виберіть рукоятку або лопать і зосередьтеся на ній.
    • Можна виділити потрібну вам лопать або рукоятку, наприклад, прив'язавши до неї кольорову нитку або завдавши смугу фарби.
  2. Візьміть хронометр.вам потрібно буде засікти час. З цим відмінно впорається секундомір або хронометр на смартфоні або планшеті.
  3. Запустіть секундомір.
  4. Почніть рахувати кількість обертів виділеної вами лопаті або рукоятки.повний оборот відбувається тоді, коли лопать повертається у вихідне положення.
  5. Припиніть підрахунок після закінчення 1 хвилини.так ви дізнаєтеся частоту обертання-кількість обертів предмета в хвилину.
    • Можна не припиняти підрахунок через 1 хвилину, а продовжувати 2-3 хвилини і потім розділити отримане значення на кількість минулих хвилин (це зручно для повільно обертаються предметів). Так ви виключите з підрахунку часткове обертання, якщо предмет не встиг повернутися у вихідне положення до завершення 1 хвилини.
    • Якщо предмет обертається швидко, то можна підрахувати обороти за 15 секунд і потім помножити результат на 4.[2]
    • Можна співвіднести частоту обертового вітром об'єкта з фактичною швидкістю вітру, спочатку дізнавшись довжину кола, яку проходить одна з обертових лопатей. Потім дану величину потрібно перетворити в милі або кілометри і помножити на частоту обертання, дізнавшись, таким чином, яку відстань долає предмет за хвилину обертання. Помноживши це число на 60, Ви визначите відстань, що долається за 1 годину, що і буде швидкістю вітру.[3]

Метод2 З 3:
Передавальне число

  1. Підрахуйте кількість зубів ведучого колеса.провідне зубчасте колесо-це шестерня, яка з'єднана з двигуном або іншим джерелом живлення за допомогою осі. Швидкість обертання ведучого ЗК зазвичай відома.
    • З метою даного прикладу ми допустимо, що ЗК має 80 зубів і швидкість обертання 100 об/хв.
  2. Підрахуйте кількість зубів веденого колеса.ведене ЗК - це Шестерня, зуби якої зачіпляються з зубами ведучого ЗК. Зуби ведучого ЗК штовхають зуби веденого ЗК, що призводить до обертання всієї веденої шестерні. Це саме та шестерня, швидкість обертання якої ми будемо підраховувати.
    • З метою даного прикладу ми візьмемо два ведених ЗК різної величини, одне з яких менше провідної шестерні, а друге – більше.
    • Менше ведене ЗК має менше зубів в порівнянні з провідною шестернею. Кількість зубів меншої шестерні-20.
    • Більше ведене ЗК має більше зубів в порівнянні з провідною шестернею. Кількість зубів більшої шестерні-160.
  3. Знайдіть співвідношення ведучої і веденої шестерні.щоб дізнатися співвідношення двох шестерней, вам потрібно розділити кількість зубів однієї шестерні на кількість зубів іншої. Хоча правильним способом буде розділити кількість зубів провідної шестерні на кількість зубів веденої шестерні або навпаки, ми розділимо більшу кількість на меншу.
    • Для меншої веденої шестерні ми розділимо кількість зубів провідної шестерні (80) на 20 і отримаємо 80 / 20 = 4.
    • Для більшої веденої шестерні ми розділимо кількість її зубів (160) на кількість зубів провідної шестерні (80) і отримаємо 160 / 80 = 2.
  4. Частота обертання веденої шестерні.спосіб підрахунку буде залежати від розміру веденої шестерні щодо ведучого ЗК.
    • Якщо ведена шестерня менше провідної, то ми множимо результат відносини ведучої і веденої шестерні на частоту обертання ведучого ЗК. Для меншої шестерні з 20 зубами ми помножимо частоту обертання ведучого ЗК (100) на 4 (див.попередній крок) і отримаємо 100 x 4 = 400 об/хв для веденої шестерні.
    • Якщо ведена шестерня більше провідної, то ми розділимо частоту обертання провідної шестерні на результат відносини веденої і провідної шестерні. Для більшої шестерні зі 160 зубами ми розділимо частоту обертання провідної шестерні (100) на 2 (див.попередній крок) і отримаємо 100 / 2 = 50 об/хв для веденої шестерні.[4]

Метод3 З 3:
Розрахунок частоти обертання рухомої кулі

  1. Визначте початкову швидкість кулі.Початкова або дулова швидкість-це швидкість проходження кулі через збройовий ствол в момент пострілу. Ця величина зазвичай вимірюється в метрах в секунду (м/с).
    • З метою даного прикладу ми допустимо, що початкова швидкість становить 610 м / с.
  2. Визначте швидкість обертання в стовбурі.всередині збройового ствола є гвинтові канавки або нарізи, які надають Пулі обертання. Обертання допомагає стабілізувати політ кулі після вильоту зі стовбура і на шляху в цілі. Швидкість обертання вказується як відношення 1 обороту до довжини в міліметрах.[5]
    • З метою даного прикладу ми допустимо, що швидкість обертання становить 1: 254 мм.
    • Чим менше швидкість обертання, тим більше обертання буде надаватися Пулі нарізом всередині стовбура. Занадто високе обертання може призвести до розриву кулі або зниження точності на ближній дистанції.[6]
  3. Початкова швидкість і швидкість обертання повинні бути виражені в однакових одиницях в секунду.стандартними одиницями вимірювання є фути і дюйми або метричні одиниці довжини.[7]
    • Якщо швидкість обертання вказана як 1 на довжину в дюймах, а початкова швидкість вказана в футах за секунду, то початкову швидкість потрібно помножити на 12, щоб перевести її в дюйми за секунду.
    • У нашому прикладі початкова швидкість 2000 футів в секунду, помножена на 12, дає 2000 x 12 = 24000 дюймів в секунду.
    • Якщо швидкість обертання вказана як 1 на довжину в міліметрах, а початкова швидкість вказана в метрах за секунду (м/с), то початкову швидкість потрібно помножити на 1000, щоб перевести її в Міліметри за секунду (мм/с).
    • Метричний вираз 610 м / с множимо на 1000 і отримуємо 610 x 1000 = 610000 мм/с.
  4. Розділіть отриманий результат на довжину швидкості обертання.Так ми отримаємо обертання, виражене в оборотах за секунду.[8]
    • Розділивши початкову швидкість 24000 дюймів в секунду на довжину в 10 дюймів ми отримаємо 24000 / 10 = 2400 оборотів в секунду.
    • Розділивши початкову швидкість 610000 мм / с на довжину в 254 мм ми отримаємо 610000 / 254 = 2400 оборотів в секунду (як і очікувалося, результати вийшли однаковими як для футів з дюймами, так і для еквівалентних виразів в метричних одиницях).
  5. Множимо на 60.в хвилині 60 секунд, тому за хвилину куля зробить в 60 разів більше оборотів, ніж за секунду.[9]
    • Помноживши 2400 оборотів в секунду на 60 ми отримаємо 2400 x 60 = 144000 об/хв.

Поради

  • У різних мовах кількість оборотів в хвилину виражається різними скороченнями. Так, в англійській мові це буде "RPM «(revolutions per minute), у французькому» tr/mn «(tours par minute), а в німецькому» U/min" (Umdrehungen por Minute).[10]

Попередження

Що вам знадобиться

  • Анемометр, вітрова турбіна або вентилятор (для візуальних спостережень)
  • Хронометр (для візуальних спостережень)
  • фарба або кольорова нитка (для візуальних спостережень, щоб скасувати одну рукоятку або лопать)

Джерела

  1. ↑ Http://bulletin.accurateshooter.com/2008/06/calculating-bullet-rpm-spin-rates-and-stability/
  2. ↑ Http://www.scientificamerican.com/article/bring-science-home-wind-speed/
  3. ↑ Http://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/Classroom_Activity_Teacher_WindMeters.shtml
  4. ↑ Http://www.technologystudent.com/gears1/gears6.htm
  5. ↑ Http://en.wikipedia.org/wiki/Rifling
  6. ↑ http://bulletin.accurateshooter.com/2008/06/calculating-bullet-rpm-spin-rates-and-stability/
  7. ↑ http://bulletin.accurateshooter.com/2008/06/calculating-bullet-rpm-spin-rates-and-stability/
  8. ↑ http://bulletin.accurateshooter.com/2008/06/calculating-bullet-rpm-spin-rates-and-stability/
  9. ↑ http://bulletin.accurateshooter.com/2008/06/calculating-bullet-rpm-spin-rates-and-stability/
  1. ↑ Http://en.wikipedia.org/wiki/Revolutions_per_minute
  2. ↑ Http://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/Classroom_Activity_Teacher_WindMeters.shtml
  3. ↑ Http://www.scientificamerican.com/article/bring-science-home-wind-speed/

Ще почитати: