Biotop 7 - Vejr, vind og vand

Vindhastighedsmåler:

Opgaven satte gang i en kædereaktion af tanker.
Hvordan måles vindhastigheden med et simpelt instrument?
Jeg tænkte straks på den århusianske verjstation - den med snoren....

Snor tør - solskin

Snor fugtig - tåge

Snor våd - regnvejr

Snor lige - vindstille

Snor blafrer - blæsevejr

Snor væk - orkan

og derefter på om en plade, som er påvirket af vinden og hænger i en vinkel fra vertikal kan vise vindhastigeheden. Ved hjælp af matematikken kan der beregnes en skala til at udtrykke vindhastigheden:

V = f(vinkel)

men det vil jeg ikke komme længere ind på.

Jeg har tegnet en model af min vindhastighedsmåler:

 Vandmøllen:

Vandkraft har været kendt i umindelige tider og de første modeller har sikkert set ud som på nedenstående tegning:

 

Vi antager, at  hastigheden i vandløbet er konstant og at vandmøllens periferihastighed er lig med vandhastigheden v, så den eneste parameter vi kan ændre på er vinkelhastigheden, i folkemunde: omdrejninger pr. minut.

Vi opnår en større vinkelhastighed ved at gøre padlerne R kortere. Flere padler giver en jævnere hastighed. Sætter vi fokus på hastigheden og glemmer alt om kraft, så er den ideelle vandmølle udstyret med små, tynde padler som lige netop rører vandoverfladen, fordi der så ingen kraft går til spilde til at fortrænge det vand, som padlen fylder under vandoverfladen.

Friktionen i systemet kan mindskes ved at bruge en rund aksel med en glat overflade - i dette tilfælde, hvor vi laver modeller af træ og søm, vil en blank rundsøm F være ideel til formålet. Jo tyndere jo bedre, fordi friktionen er afhængig af arealet på berøringsfladen mellem den faste og den bevægelige del.

En dråbe vegetabilsk olie på berøringspunktet mellem den faste og bevægelige del nedsætter friktionen.
Små unøjagtigheder i konstruktionen øger friktionen, så som, hvis akslen ikke er monteret lige i massemidtpunktet og hvis akslen er skæv eller buet, så møllehjulet er i ubalance.

Vandhastigheden kan enten måles ved at måle tiden for et blad at gennemløbe en afmålt strækning og sætte de to tal ind i talknuseren eller ved at tælle møllehjulets omdrejninger pr. minut og multiplicere antallet med møllehjulets effektive omkreds.