风向标怎么制作?

如题所述

1. 准备制作风向标的材料,包括一张厚卡片纸、一个带软木塞的瓶子、一支编织针、一个笔帽、一支火柴棍和四支牙签,以及适量的沙子。
2. 将厚卡片纸剪成箭头形状和用于指示方向的字母。
3. 将编织针插入软木塞,确保尖端朝上,然后将其塞入装有沙子的瓶子口部,以稳定瓶子。
4. 在软木塞周围适当位置插入四支表示方向的牙签。
5. 将纸箭头固定在笔帽上,再将笔帽套在编织针上,这样风向标就制作完成了。
6. 风向标是一种用于测定风来向的仪器。通常,它被安装在离地面约10米高的杆子上,四周需空旷无遮挡。
7. 在风压的作用下,风向标的箭头会指向风的来向。风向标一般由头部、水平杆和尾翼三部分组成。
8. 风向标的简介指出,它的外形可分为尾翼、平衡锤、指向杆和转动轴四部分。它通常与磁感风速杯配合使用,分别利用它们来量度风速和风向。
9. 磁感风速杯通常由三个对称的风杯组成,固定在垂直轴上,使得每个风杯的直径面都垂直于地面。风杯的凹面比凸面承受更大的风力,因此风杯会随风转动,观测员可以通过风杯转速来确定风速。
10. 风向标的基本原理是它是一个不对称形状的物体,重心点固定在垂直轴上。当风吹过时,对空气流动产生较大阻力的一端会顺风转动,从而显示风向。
11. 当风的来向与风向标成某一交角时,风会对风向标产生压力。这个力可以分解为平行和垂直于风向标的两个风力。由于风向标头部受风面积较小,尾翼受风面积较大,因此感受到的风压不相等。
12. 垂直于尾翼的风压产生风压力矩,使风向标绕垂直轴旋转,直到风向标头部正好对准风的来向。在这种情况下,由于翼板两边的受力平衡,风向标会稳定在某一方位。
13. 风向标的箭头始终指向风的来源。其原理简单来说就是箭尾受风面积比箭头大。如果箭头和箭尾都受到风的影响,箭尾会被风推后,从而使箭头指向风的来源。
14. 为了确保风向记录的准确性,风向标应装置在高杆子上。在杆底使用指南针测定10秒的风向,确保当时风向稳定。
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