Innhold
Når vi snakker om vind, kan det komme mange forskjellige bilder. Vind har mange former, fra en svak drakeflygende sommerbris til en takrytende orkan. Et anemometer måler vindhastighet, men hvordan blir vindens hastighet kraft?
Kraft, vind og trykk
Kraft, generelt definert som en push eller pull, kan beregnes ved å bruke formelkraften tilsvarer massetidens akselerasjon (F = ma). Vind skyver og trekker også, generelt med større kraft når du beveger deg raskere. Trykk er lik kraft delt på areal. I hovedsak utøver vind kraft mot et område som en vegg, et tak eller en person.
Måle vind
Anemometre måler vind. Selv om forskjellige typer anemometre eksisterer, svinger den som oftest brukes med vinden. Hastigheten i svingene blir vindhastighet og vindtrykk. Fordi vindhastigheten svinger, brukes et gjennomsnittlig antall svinger på kort tid for å beregne vindhastigheten. Vindhastighet vil oftest rapporteres i miles per time (km / t), kilometer per time (km / t) eller Beaufort skala, men det kan også rapporteres som knop, fot per sekund (f ÷ s, eller f / s) eller meter per sekund (m ÷ s, eller m / s). Flere online programmer vil konvertere vindhastighet fra en enhet til en annen.
Beregningskraft basert på vindhastighet
Beregning av vindkraft krever luftmasse og akselerasjon av vind. Den gjennomsnittlige tettheten av en luftmasse på havet tilsvarer omtrent 1.229 kg per kubikk. Området vinden treffer måles i dette tilfellet i kvadratmeter. Luftmassen som treffer en overflate tilsvarer da lufttettheten ganger området. Akselerasjonen (a) tilsvarer kvadratet av vindhastigheten i meter per sekund (m / s).
Bruk formelkraften (F) er lik massen (m) ganger akselerasjonen (a) for å beregne kraften i Newton (N). Én Newton tilsvarer en kilogram meter per sekund i kvadratet (kg-m / s2).
Sørg for å bruke de matchende enhetene. I denne beregningen tilsvarer den gjennomsnittlige lufttettheten ved havnivået 1.229 kilogram per kubikkmeter (kg / m3). Arealet med luftpåvirkning tilsvarer 1 kvadratmeter. For å beregne kraften til en vind på 5 kilometer per time må du først konvertere vindhastigheten til meter per sekund. Å bruke en online omformer viser at 5 mph tilsvarer 2,24 m / s.
Å fylle inn formelkraften tilsvarer luftmassen (Am) ganger vindhastigheten i kvadratet (F = Amxa2) gir denne beregningen:
F = (1 moh2) × × 2.
Å fullføre matematikken viser at F = 6,17 kg-m / s2 eller 6.17 N. Så en kuling på 5 miles per time ville ha akkurat nok kraft til å løfte en standard drage.