เนื้อหา
เมื่อพูดถึงลมภาพที่แตกต่างมากมายอาจเข้ามาในใจ ลมมีหลายรูปแบบตั้งแต่สายลมฤดูร้อนที่บินว่าวสบาย ๆ ไปจนถึงพายุเฮอริเคนที่ฉีกหลังคา เครื่องวัดความเร็วลมวัดความเร็วลม แต่ความเร็วของลมแปลเป็นอย่างไร
แรงลมและแรงดัน
แรงที่กำหนดโดยทั่วไปว่าเป็นแรงผลักหรือดึงสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรแรงเท่ากับมวลคูณความเร่ง (F = ma) ลมยังผลักและดึงโดยทั่วไปแรงมากขึ้นเมื่อเคลื่อนที่เร็วขึ้น ความดันเท่ากับแรงหารด้วยพื้นที่ โดยพื้นฐานแล้วลมจะใช้กำลังกับพื้นที่เช่นกำแพงหลังคาหรือบุคคล
เครื่องวัดลม
เครื่องวัดความเร็วลมวัดลม แม้ว่าเครื่องวัดความเร็วลมชนิดต่าง ๆ จะมีอยู่ แต่เครื่องที่ใช้กันมากที่สุดจะหมุนด้วยลม อัตราการเลี้ยวหมายถึงความเร็วลมและความดันลม เนื่องจากความเร็วลมผันผวนจำนวนรอบโดยเฉลี่ยในช่วงเวลาสั้น ๆ จะถูกใช้เพื่อคำนวณความเร็วลม ความเร็วลมส่วนใหญ่จะรายงานเป็นไมล์ต่อชั่วโมง (ไมล์ต่อชั่วโมง) กิโลเมตรต่อชั่วโมง (kph) หรือโบฟอร์ตสเกล แต่มันอาจถูกรายงานว่าเป็นนอตฟุตต่อวินาที (f ÷ s หรือ f / s) หรือเมตรต่อ วินาที (m ÷ s หรือ m / s) โปรแกรมออนไลน์หลายโปรแกรมจะแปลงความเร็วลมจากหน่วยหนึ่งไปเป็นอีกหน่วย
การคำนวณแรงขึ้นอยู่กับความเร็วลม
การคำนวณแรงลมต้องการมวลของอากาศและการเร่งความเร็วของลม ความหนาแน่นเฉลี่ยของมวลอากาศที่ระดับน้ำทะเลเท่ากับประมาณ 1.229 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ในกรณีนี้พื้นที่ที่มีการรับลมถูกหน่วยเป็นตารางเมตร มวลของอากาศที่กระทบพื้นผิวจะเท่ากับพื้นที่ความหนาแน่นของเวลา ความเร่ง (a) เท่ากับกำลังสองของความเร็วลมเป็นเมตรต่อวินาที (m / s)
ใช้สูตรแรง (F) เท่ากับมวล (m) คูณความเร่ง (a) เพื่อคำนวณแรงในนิวตัน (N) หนึ่งนิวตันเท่ากับหนึ่งกิโลกรัมกิโลกรัมต่อวินาทีกำลังสอง (kg-m / s2).
ต้องแน่ใจว่าใช้หน่วยที่ตรงกัน ในการคำนวณนี้ความหนาแน่นของอากาศเฉลี่ยที่ระดับน้ำทะเลเท่ากับ 1.229 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (กิโลกรัม / เมตร)3) ผลกระทบพื้นที่อากาศมีค่าเท่ากับ 1 ตารางเมตร ในการคำนวณแรงลม 5 ไมล์ต่อชั่วโมงให้เปลี่ยนความเร็วลมเป็นเมตรต่อวินาที การใช้ตัวแปลงออนไลน์แสดงว่า 5 mph เท่ากับ 2.24 m / s
การเติมแรงในสูตรเท่ากับมวลอากาศ (Aม.) คูณความเร็วลมกำลังสอง (F = Aม.XA2) ให้การคำนวณนี้:
F = (1 ม2) × × 2.
การเติมคณิตศาสตร์ให้สมบูรณ์แสดงให้เห็นว่า F = 6.17 kg-m / s2 หรือ 6.17 N. ดังนั้นสายลมความเร็ว 5 ไมล์ต่อชั่วโมงจะมีแรงพอที่จะยกว่าวมาตรฐานได้