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 aceleração (F \u003d 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.
Medindo o vento
Os anemômetros medem o vento. Embora existam diferentes tipos de anemômetros, o que é mais comumente 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.
Calculando a força com base na velocidade do vento
O cálculo da força do vento requer a massa de ar e a aceleração do vento. A densidade média de uma massa de ar ao 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) é 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 /s 2). 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 /m 3). 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 (A m) vezes a velocidade do vento ao quadrado (F \u003d A mxa 2) fornece este cálculo: F \u003d (1 m 2) × [1,229 (kg /m 3)] × [2,24 (m /s)] 2. A conclusão da matemática mostra que F \u003d 6,17 kg-m /s 2 ou 6,17 N. Portanto, uma brisa de 8 quilômetros por hora teria força suficiente para levantar uma pipa padrão.
