Contente
Ao falar sobre vento, muitas imagens diferentes podem surgir. O vento assume muitas formas, desde uma agradável brisa de verão empinando pipa até um furacão que rasga o telhado. Um anemômetro mede a velocidade do vento, mas como a velocidade do vento se traduz em força?
Força, vento e pressão
A força, geralmente definida como empurrar ou puxar, pode ser calculada usando a fórmula força igual a massa vezes a aceleração (F = ma). O vento também empurra e puxa, geralmente com maior força ao se mover mais rápido. Pressão é igual a força dividida por área. Essencialmente, o vento aplica força contra uma área como uma parede, um telhado ou uma pessoa.
Vento de medição
Anemômetros medem vento. Embora existam diferentes tipos de anemômetros, o que é mais usado gira com o vento. A taxa de voltas se traduz em velocidade e pressão do vento. Como a velocidade do vento varia, um número médio de voltas em um curto período de tempo é usado para calcular a velocidade do vento. A velocidade do vento é mais comumente relatada em milhas por hora (mph), quilômetros por hora (km / h) ou na escala Beaufort, mas também pode ser relatada como nós, pés por segundo (f ÷ s, f / s) ou metros por segundo (m ÷ s ou m / s). Vários programas online convertem a velocidade do vento de uma unidade para outra.
Cálculo da força com base na velocidade do vento
Calcular a força do vento requer a massa de ar e a aceleração do vento. A densidade média de uma massa de ar no nível do mar é igual a aproximadamente 1,229 kg por metro cúbico. A área atingida pelo vento é medida, neste caso, em metros quadrados. A massa de ar que atinge uma superfície é igual à densidade do ar vezes a área. A aceleração (a) é igual ao quadrado da velocidade do vento em metros por segundo (m / s).
Use a fórmula força (F) igual a massa (m) vezes a aceleração (a) para calcular a força em Newtons (N). Um Newton equivale a um quilograma-metro por segundo ao quadrado (kg-m / s2).
Certifique-se de usar as unidades correspondentes. Neste cálculo, a densidade média do ar ao nível do mar é igual a 1,229 kg por metro cúbico (kg / m3) A área de impacto aéreo é igual a 1 metro quadrado. Para calcular a força de um vento de 5 milhas por hora, primeiro converta a velocidade do vento em metros por segundo. O uso de um conversor on-line mostra que 5 mph é igual a 2,24 m / s.
O preenchimento da força da fórmula é igual à massa de ar (Am) vezes a velocidade do vento ao quadrado (F = Amxa2) fornece este cálculo:
F = (1 m2) × × 2.
A conclusão da matemática mostra que F = 6,17 kg-m / s2 ou 6,17 N. Portanto, uma brisa de 8 quilômetros por hora teria força suficiente para levantar uma pipa comum.