自制风速表
发布人：韩俊卿发布时间：2014-02-24 16:40:51
风速表看上去像一个风向标，但是它使用4个杯子来精确地测量风速而不是指出风的方向。每个杯子被固定到一个水平臂上，每个杯子被安装在一条中轴上，像车轮上的轮辐。当风推动杯子时，他们绕着轴旋转。风速越快，杯子旋转轴的速度就会变快。你自己制作的风速表转的快不？
背景:
空气是由微小的分子构成的。当分子受热时，他们会运动地更快。同理，当空气受热时，它的分子运动速度变快，并且分子之间的距离增加，使其密度减少（这意味着在一定的体积内分子的数量减少了）。这同样意味着空气有着较低的气压。相比之下，较冷的空气是由更加密集的分子组成的，并且它们的密度较大，有着相对高的气压。
因为空气压强倾向于平衡状态，当这个地方的气压相对较低时，周围高气压的空气将运动到这里来。这种运动就是风形成的原因。当风推动风速表上的杯子时，它们围绕着中央轴旋转。杯子旋转的速度可以通过其每分钟的转数（rpm）得出，或者得出一个杯子在1分钟内往返的次数。因此，更快的风相对会得出更高的rpm。
所需材料：
准备:
使用该方式准备四个杯子：在每个杯子的一侧订出一个洞，大约在边缘下面的1.5英寸处。
• 对于第五个杯子，在它的侧面订四个等距的洞，大约在边缘下面的四分之一英寸处。同样在它的底部的中心订一个洞。
制作过程
选一个有单个孔的杯子，将吸管穿过这个洞直到吸管在杯子里的部分大概有1英寸长。确保吸管是水平的并把它钉在杯中。使用另一个单孔杯子和吸管重复这个步骤。
将吸管的另一端推入含有5个孔的杯子里并穿过它。将2个杯子面对同一个方向。你觉得这么做的原因是什么？
把每个吸管的末端从含有5个洞的杯子里伸入到其它2个单孔的杯子直到每个杯子内都有1英寸的吸管。使所有的杯子底部都朝一个方向。钉住每个杯子吸管的末端，就像你刚才对一开始的2个杯子所做的一样。
确定好每个杯子到含有5个洞的杯子的中心的距离是一样的之后，小心地将打头针按进2个吸管交叉的地方，也就是在含有5个洞的杯子的中心。当你处理锋利的大头针时要耐心。你觉得为什么使用和大头针一样小的东西来做这个很重要？
将铅笔推入含有5个洞的杯子的底部的洞，先推入有橡皮的一段，直到它碰到吸管。小心地将大头针推入橡皮
现在风速表已经可以测量风速了。当你坐下的时候，尝试轻轻的对着四个杯子的其中一个吹几秒，然后吹的更猛烈些。当你吹得猛烈的时候风速表是怎么改变旋转的？（如果你感觉头晕，停下来休息一会。）
补充：如果你有一个可以调节风速的风扇，握着风速表使它在风扇的前面并数出一个杯子15秒完全旋转的圈数，然后乘以4。所得到的数字就是每分钟的转数（rpm）。在保持风速表到风扇的距离一致的情况下，调整风扇的速度，重复这个实验。当风扇的速度变慢时，你所握住的风速表的rpm变化怎样？相比更快的风速，如果在一个风非常大的天气里，你把你的风速表放在外面，你认为rpm会相对大吗？
你知道为什么更快的风速可以使风速表旋转得更快吗？
补充：外面的风速是多少？你可以在有风的天气里将你的风速表放到外面或用好几天来测量风速。你也可以将风速表放到不同的位置，比如一个空旷的地面，一个狭隘的通道，一个靠近海洋或大湖的岸上，如果你就住在其中一个地方的附近，测量和比较这些地方的风速。哪里是风力最强的地方？你为什么这么认为？
补充：如果以米每小时（mph）为单位，那么你测出的实际风速是多少？为了证实这一点。首先，测出杯子旋转一圈的距离（使用卷尺测量或一段可以用尺测量其长度的线）。然后，通过英寸除以12获得英尺再除以5280（1米=5280英尺）将它转换为米，将这个数字乘以rpm。最后，将你的结果除以60（将每分钟转换到每小时），你就可以获得风速表旋转的速度（以mph为单位）的近似值，尽管没有把摩擦考虑进去。
观察和结果
你能够看到风使在风速表上的杯子旋转吗？更快的风相比较慢的风可以使风速表上的杯子旋转地更快吗？