De la douce respiration d’une brise d’été à l’explosion de 150 milles à l’heure d’un ouragan qui touche terre, la vitesse et la pression du vent peuvent varier considérablement. Il est assez simple d’obtenir une estimation approximative de la vitesse et de la pression du vent ; tout ce dont vous avez besoin, c’est de l’équipement de base que vous pouvez trouver autour de votre maison. Avec des gobelets en papier, une règle et quelques autres fournitures, vous pouvez construire un instrument appelé anémomètre, l’utiliser pour mesurer la vitesse du vent, puis utiliser cette mesure pour calculer la pression du vent. Le calcul, cependant, est un peu plus délicat.
À l’aide des ciseaux, coupez ou enlevez le dessus des tasses. Agrafez les bandes de carton ensemble pour former une croix parfaite. Les quatre bras de la croix doivent être de longueur égale.
Agrafez une tasse à chaque extrémité des quatre bras. La bouche de la tasse doit être perpendiculaire au bras en carton. Les quatre ouvertures de tasse doivent être orientées dans le même sens (c’est-à-dire dans le sens des aiguilles d’une montre ou dans le sens inverse des aiguilles d’une montre).
Enfoncez le bouton-poussoir au centre de la croix en carton dans la gomme à effacer. La croix et les gobelets en carton devraient pouvoir tourner facilement ; s’ils ne le peuvent pas, ajustez-les jusqu’à ce qu’ils le puissent.
Tenez votre anémomètre dans le vent et comptez le nombre de rotations pendant une minute à l’aide du chronomètre.
À l’aide de votre règle, mesurez le diamètre de votre croix en carton (la longueur de la pointe du bras à la pointe du bras) en pouces, puis divisez par 12 pour convertir en pieds. Puisque la circonférence d’un cercle est pi multiplié par le diamètre, multipliez le diamètre à l’aide de votre calculatrice ; cela vous donnera la distance autour du cercle. Notez ces valeurs à l’aide de votre stylo et de papier.
Multipliez la circonférence de votre anémomètre par le nombre de tours que vous avez enregistré en une minute ; cela vous donnera la vitesse du vent en pieds par minute. Multiplier par 60 minutes par heure puis diviser par 5 280 pieds par mille pour calculer la vitesse du vent en milles par heure.
Mesurez la température de l’air à l’extérieur à l’aide d’un thermomètre et utilisez le tableau de la section Ressources pour trouver la densité de l’air pour votre altitude. La pression du vent est la pression exercée par le vent sur une structure comme un bâtiment. Il y a deux composantes : un côté du bâtiment fait face au vent, de sorte qu’il subit une pression dynamique, tandis que le côté opposé au vent subit une force de succion. Pour déterminer la pression du vent, vous devez connaître la densité de l’air, qui varie en fonction de l’altitude et de la température.
Calculez la pression totale du vent. En supposant que le vent souffle perpendiculairement à la surface du bâtiment, la formule de la pression dynamique est P = (.5) (densité de l’air) (vitesse du vent au carré). La formule de succion du vent est P = (.5) (c) (vitesse du vent au carré), où c est une constante spécifique à la structure. La pression totale du vent est la somme de ces deux. La constante structurelle varie de -0,3 pour un cylindre à 1 pour une longue plaque plate. Vous pouvez également utiliser la calculatrice fournie sur le site Web de l’Université Cornell (voir la section ressources).
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