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新型测风仪
河北省遵化市第一中学高二 刘长久
辅导老师 高富强 纪莉莉 韩贵柱
众所周知,声音的发出是由于振动,同时它能引起其他物体的共振,声音产生时,由于振动的频率不同,声音的音调也不一样。声音振动的周期、频率,就不一样。当空气通过小笛子时,空气就会由于小笛子的结构而产生振动,从而发出声音,空气的流动速度不同,小笛子内空气柱的振动频率就不一样,所以发出的声音音调就不一样,引起其他物体共振的效果就不一样。
风,是空气流动的产物,所以风能使小笛子发出声音,不同的速度会使小笛子发出不同的声音,产生的振动图像不一样。如果将风通过小笛子产生的声音的振动图像用仪器显示出来,那么就可以读出风速了。
速度较低的风产生不了太大的声音,可以用一个广口漏斗进行收集,以增大风速,从而发出较大的声音,那么这样加大风速,会不会导致测量结果不准确呢?不会。因为我们与制定风速标准时的图样一致,那么二者的风速就一定相同。
当代测量仪一般是使用“风杯轮”通过转速测量风速,不过它有一个缺点,就是如果空气中的尘埃长期存积在转轴处,就会影响风杯轮的转速,以致影响了测量结果,而用声 音振动来测量风速则不会有这个问题。
但是想要彻底解决这个问题并不简单,因此我去过当地的气象局向相关的专家咨询,从而发现了许多缺点和不足,于是又做了进一步的完善,以确保仪器得出的结果与真实值之间的误差尽量小。
【作品点评】目前使用的测风仪是利用风杯轮测量,而刘长久同学另辟思路,设计了通过测定笛子振动图像的方法来测风速的新型测风仪,创新性强,但是一种新型仪器的发明,需要经过检验,希望刘长久同学继续努力完善自己的发明。
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