1. Головна
    2. Фізика
    3. Як обчислити температуру з урахуванням вітру-

Як обчислити температуру з урахуванням вітру-

Сильний вітер може значно підвищити швидкість втрати тепла в холодну погоду. Охолодження під впливом вітру може викликати певний ефект на шкірі людини. Все, що вам потрібно, щоб обчислити коефіцієнт охолодження вітром, це виміряти температуру повітря і швидкість вітру. Обидві цифри можна подивитися з прогнозів погоди. Однак, ви можете виміряти швидкість вітру на дому, маючи при собі всього лише маленькі паперові стаканчики і пластикові соломинки.

Метод1З 3:
Розраховуємо коефіцієнт охолодження вітром

  1. Виміряйте температуруt .використовуйте термометр або подивіться температуру повітря вашого регіону на веб-сайті прогнозу погоди. Ви можете виміряти температуру в Фаренгейтах або Цельсіях. Для вимірювання швидкості вітру прочитайте уважно наступний крок, щоб дізнатися, який пристрій потрібно використовувати.
    • Коефіцієнт охолодження під впливом вітру не визначений для температур нижче 50ºf (10ºC).[1] якщо температура повітря висока, то вітер не робить істотного впливу на неї.
  2. Знайдіть або виміряйте швидкість вітруV .ви можете знайти оцінку швидкості вітру на більшості сайтів прогнозу погоди або онлайн, шляхом пошуку " швидкість вітру +(назва вашого міста)". Якщо у вас є анемометр (ви можете зробити його самі за допомогою інструкцій, прикладених нижче), то ви можете виміряти швидкість вітру самостійно. Якщо ви вимірюєте температуру в ºF, то використовуйте вимірювання швидкості вітру в милях на годину (миль на годину). Якщо ви вимірюєте в ºC, то використовуйте вимірювання швидкості вітру в кілометрах на годину (км / год).[2] при необхідності, використовуйте [http://www.metric-conversions.org/speed/knots-to-kilometers-per-hour.htm веб-сайт для конвертації вузлів у км / год.
    • Якщо ви використовуєте офіційно прийняте вимірювання швидкості вітру в 33 фути (10 м), то помножте його на 0,75, щоб отримати приблизну оцінку швидкості вітру на 5 футів (1,5 м), що приблизно відповідає рівню людського обличчя.[3][4]
    • Якщо швидкість вітру нижче 3 миль на годину (4.8 км/год), то вона не має істотного ефекту охолодження.[5]
  3. Введіть ці значення у формулу.протягом багатьох років в різних регіонах коефіцієнт охолодження вітром обчислювався різними формулами. Але сьогодні ми будемо обчислювати формулу, яка використовується у Великобританії, США та Канаді, яка була розроблена міжнародною командою дослідників.[6] введіть отримані вами цифри у формулу, наведену нижче. Замініть T на температуру повітря і V на швидкість вітру:[7]
    • Якщо ви вимірювали в ºF і милях: температура охолодження вітром буде = 35.74 + 0.6215T - 35.75 V0.16 + 0.4275 TV0.16
    • Якщо ви вимірювали ºC і км / год: температура охолодження вітром буде = 13.12 + 0.6215T - 11.37 V0.16 + 0.3965 TV0.16
  4. Відрегулюйте відповідно до сонця.яскраве сонце сприяє підняттю температури до + 10 - +18ºf (+5.6 - + 10ºC).[8] немає офіційної формули, що вимірює цей ефект, однак вам потрібно бути в курсі, що під впливом сонця погода буде здаватися тепліше, ніж покажуть вимірювання, зроблені за формулою охолодження вітром.
  5. Коефіцієнт охолодження вітром визначає втрату тепла тілом на відкритій ділянці шкіри при низьких температурах.в екстремальних умовах, це може бути важливим фактором, що визначає, як скоро настане обмороження тіла. Якщо температура охолодження вітром - 19ºf (- 28ºc), то обмороження на відкритих ділянках шкіри настане протягом 15 хвилин або менше.[9] якщо температура-58ºF (- 50ºC), то обмороження на відкритих ділянках шкіри настане протягом 30 секунд.[10]

Метод2 З 3:
Використовуємо калькулятор розрахунку охолодження вітром

  1. Знайдіть онлайн калькулятор розрахунку коефіцієнта охолодження вітром. спробуйте наступні сайти: the US National Weather Service, freemathhelp.com, Або onlineconversion.com.
    • Всі ці калькулятори використовують нову формулу охолодження вітром, прийняту в США та інших країнах в 2001 році. Якщо ви використовуєте інший калькулятор, спробуйте знайти той, який використовує цю формулу. Розрахунки, виведені за старими формулами, можуть вийти помилковими.
  2. Знайдіть показники температури повітря і швидкості вітру.ці показники можна знайти з прогнозів погоди, доступних на веб-сайтах, по телевізору і радіо або в газетах.
  3. Помножте показник швидкості вітру на 0.75 .оскільки відповідно до прогнозу погоди швидкість вітру визначається на рівні землі, то потрібно помножити швидкість вітру на 0,75, щоб отримати більш точний показник швидкості вітру відповідний рівню людського обличчя.
    • Цей розрахунок заснований на стандартній висоті вимірювання швидкості вітру в 10 м і типових атмосферних умовах.[11] використання швидкості вітру, виміряного на висоті 5 футів (1,5 м), є найбільш точним, але, як правило, воно не можливе без власного анемометра.
  4. Введіть показники в калькулятор.переконайтеся, що ви вибрали правильні одиниці виміру (наприклад, милі на годину або кілометри). Натисніть" OK " або іншу аналогічну кнопку, щоб побачити коефіцієнт охолодження вітром.

Метод3 З 3:
Вимірюємо швидкість вітру

  1. Вирішіть, чи слід Вам купити або зробити анемометр самому.Анемометр-інструмент для вимірювання швидкості вітру. Ви можете придбати його в інтернеті або зробити простий анемометр самостійно протягом 30 хвилин, використовуючи наведені нижче кроки.[12] якщо ви вже придбали анемометр, то пропустіть цей крок і перейдіть до того, в якому ви навчитеся проводити розрахунки.
  2. Виконайте отвори в маленьких паперових стаканчиках.візьміть чотири маленьких паперових стаканчика, і в кожному з них виконайте одиничний отвір на відстані 1,25 см нижче обода. Візьміть п'ятий келих і проколіть чотири рівномірно розташованих отвори, приблизно на відстані 6 мм нижче обода, а п'ятий отвір зробіть в центрі денця.
    • Якщо під рукою немає нічого гострого, то дірки можна виконати і олівцем.
  3. Застроміть пластикову соломинку на 2.5 см в стаканчик з одиничним отвором.другий кінець соломки протягніть через два отвори в чашці з п'ятьма отворами. Вставте вільний кінець соломки в іншу чашку з одним отвором. Поверніть стаканчики з одиничними отворами, нанизані на одну і ту ж соломинку так, щоб вони розташувалися в протилежних напрямках. Степлером прикріпіть соломинки до склянок.
  4. Повторіть з двома іншими стаканчиками і другий соломинкою.розташуйте стаканчики один за одним, щоб дно наступного дивилося в відриту частину попереднього. Прикріпіть соломинки степлером до стаканчиків.
  5. Зробіть базу для анемометра.поправте обидві соломинки, щоб всі чотири чашки опинилися на однаковій відстані від центру. Вставте невелику шпильку через точку перетину двох соломинок. Вставте олівець з гумкою на кінці через отвір в основу стаканчика центральної чашки, і обережно застроміть на нього булаву. Тепер ви можете тримати анемометр за кінчик олівця, і використовувати його для вимірювання швидкості вітру.
  6. Підрахуйте кількість обертів, яке робить анемометр.Тримайте анемометр вертикально у вітряній області. Слідкуйте за одним стаканчиком (відзначте його маркером для легкості) і підрахуйте кількість оборотів, що здійснюються ним. Використовуючи секундомір, засічіть час 15 секунд, і припиніть відлік. Помножте отримане число на чотири, щоб отримати кількість оборотів в хвилину (об/хв).
    • Для більшої точності порахуйте число обертів стаканчика за 60 секунд (тоді, не потрібно множити на 4).
  7. Розрахуйте діаметр.виміряйте відстань від одного краю анемометра до іншого, щоб знайти діаметр обертового кола, d . Окружність кола, дорівнює πd . Це відстань, пройдену за один оборот.
    • Якщо у вас немає калькулятора, то візьміть за основу число π (3.14) або навіть округлите його до трьох.
  8. Розрахуйте швидкість вітру. Перетворіть окружність кола в більш прийнятну одиницю для вимірювання для вимірювання швидкості вітру (милі або кілометри). Помножте результат на отримане число оборотів в хвилину, щоб отримати загальну відстань, пройдену стаканчиком протягом однієї хвилини. Помножте результат на 60, щоб отримати відстань, пройдену за одну годину (миль на годину або км /год). Ось повні формули в Британській і в метричній системі одиниць:
    • Британська система одиниць: (__ окружність __ дюймів / оборот) * (1/12 фут / дюйм) * (1/5280 км / фут) * (__ rpm __ об / хв) * (60 хвилин / год) = __ швидкість вітру __ в милях на годину.
    • Метрична система одиниць: (__ окружність _ _ дюймів/оборот) * (1/100000 км/см) * (__rpm__ об/хв) * (60 хвилин/год) = __швидкість вітру__ в км.на годину.

Поради

  • Вітер охолоджує людей і предмети швидше, ніж, в безвітряну погоду. Однак, це не означає, що їх внутрішня температура опускається нижче фактичної температури навколишнього середовища.[13] з практичної точки зору, коефіцієнт охолодження вітром корисний, коли мова йде про людей, або тварин, але не про неживих предметах, які не мають внутрішньої температури.
  • Уявна температура (швидкість втрати тепла) також залежить від вологості і тиску повітря, фізичного навантаження і природних відмінностей між людьми. В даний час немає єдиної формули для її вимірювання.[14]

Джерела

  1. ↑ Http://www.nws.noaa.gov/om/winter/windchill.shtml
  2. ↑ Http://www.freemathhelp.com/wind-chill.html
  3. ↑ Http://es.ucsc.edu/~jnoble/wind/extrap/index.html
  4. ↑ Http://www.nws.noaa.gov/om/winter/windchill.shtml
  5. ↑ Http://www.nws.noaa.gov/om/winter/windchill.shtml
  6. ↑ Http://www.ec.gc.ca/meteo-weather/default.asp?lang=n&#amp;n=5FBF816A-1# wc6
  7. ↑ Http://www.freemathhelp.com/wind-chill.html
  8. ↑ Http://www.nws.noaa.gov/om/winter/windchill.shtml
  9. ↑ Http://www.crh.noaa.gov/ddc/?n=windchill
  1. ↑ Http://www.capgo.com/Resources/InterestStories/WindChill/WindChill.html
  2. ↑ Http://es.ucsc.edu/~jnoble/wind/extrap/index.html
  3. ↑ Http://www.scientificamerican.com/article/bring-science-home-wind-speed/
  4. ↑ Http://usatoday30.usatoday.com/weather/winter/windchill/wind-chill-second-law.htm
  5. ↑ Http://www.weather.com/storms/winter/news/old-wind-chill-new-wind-chill-20140106

Ще почитати: