Miksi tuulen nopeus on hitaampaa kuin maan yli merellä?

Tuulet, joko rannikko myrskyn tai iltapäivän kesätuulen aiheuttamat, puhaltavat nopeammin valtameren kuin maan yli, koska veden pinnalla ei ole niin paljon kitkaa. Maalla on vuoria, rannikkoesteitä, puita, ihmisen rakenteita ja sedimenttejä, jotka aiheuttavat vastustusta tuulen virtaukselle. Valtamerillä ei ole näitä esteitä, jotka aiheuttavat kitkaa; tuuli voi puhaltaa suuremmalla nopeudella.

Tuuli on ilman liikettä. Tuulen nopeuden mittaamiseen käytettävää laitetta kutsutaan anemometriksi. Useimmat anemometrit koostuvat kupeista, jotka on kiinnitetty tukeen, jonka avulla ne voivat pyöriä tuulessa. Anemometri pyörii samalla nopeudella kuin tuuli. Se antaa suoran mitan tuulen nopeudesta. Tuulen nopeus mitataan käyttämällä Beaufort-asteikko.

Seuraavat online-peli auttaa oppilaita oppimaan, kuinka tuulen suunnat on osoitettu, linkkeillä staattisiin kaavioihin, jotka voidaan tulostaa ja näyttää piirtoheittimessä.

Materiaalit sisältävät anemometrit, suuren rannikon

Aseta suuri rannikkokartta lattialle tai jaa yksittäiset kartat ryhmissä työskenteleville opiskelijoille. Ihannetapauksessa kokeile ja käytä korkealla sijaitsevaa helpotuskarttaa. Useimmat opiskelijat nauttivat omien helpotuskarttojen tekemisestä mallinnuttamalla savea vuorien muotoihin ja muihin rannikkogeologisiin piirteisiin, shag-kappaleisiin mattoa voidaan käyttää nurmialueelle, pieniä mallitaloja tai vain laatikot, jotka edustavat rakennuksia tai muita rannikkorakenteita, voidaan myös sijoittaa kartan maa-alueelle alueella.

Varmista, että merialue on tasainen ja että maa-alue on riittävä, olipa se sitten opiskelijoiden rakentama tai hankittu toimittajalta arviointi hämärtää maanmittariin asetettavaa ampeerimittaria suorasta kosketuksesta syntyneen tuulen kanssa, joka puhaltaa valtameri. Sähköpuhallin on sijoitettu kartan alueelle, joka on nimeltään ”Ocean”. Seuraavaksi aseta yksi anemometri päälle - valtamereksi nimetty paikka ja toinen anemometri maa-alueella erilaisten takana esteitä.

Kun tuuletin käännetään, anemometrin kupit pyörittävät tuulettimen tuottaman ilmanopeuden perusteella. Luokalle tulee heti ilmeiseksi, että tuulen nopeudessa on näkyvä ero mittauslaitteen sijainnin perusteella.

Jos käytät kaupallista anemometriä, jolla on tuulen nopeuden lukeman näyttöominaisuudet, pyydä oppilaita kirjaamaan tuulen nopeus molemmille instrumenteille. Pyydä yksittäisiä oppilaita selittämään miksi ero on. Heidän olisi todettava, että arviointi merenpinnan yläpuolelta ja maan pinnan topografiasta vastustaa tuulen nopeutta ja liikkeenopeutta. Korosta, että tuulet puhaltavat nopeammin valtameren yli, koska kitkaa aiheuttavia luonnollisia esteitä ei ole, kun taas maan yli tuulet puhaltavat hitaammin, koska luonnolliset maa-esineet aiheuttavat kitkaa.

Rannikkoestesaaret ovat ainutlaatuisia pinta-alamuotoja, jotka tarjoavat suojaa monimuotoisille vesieliöille ja toimivat mantereen rannikkoalueiden ensimmäisenä puolustuslinjana vakavien myrskyjen ja eroosiota. Pyydä oppilaita tutkimaan valokuvan kuvaus rannikkoesteistä ja tekemään savimalleja maastosta. Toista sama toimenpide tuulettimen ja anemometrien avulla. Tämä visuaalinen toiminta vahvistaa kuinka nämä ainutlaatuiset luonnolliset esteet auttavat hidastamaan tuulta nopeudella rannikko myrskyjä ja auttaa siten lieventämään joitain myrskyjen aiheuttamia vahinkoja aiheuttaa.

Kun kaikki oppilaat ovat suorittaneet aktiviteetin, keskustele luokan kanssa tuloksista ja vastausten perusteista.

Laajennustehtävänä ja vahvistustarkoituksiin opiskelijat voivat rakentaa kotitekoisia anemometrejä.

seuraavaa verkkoresurssia näyttää maalla sijaitsevan tuulen virtauksen Tyynellämereltä reaaliajassa Kalifornian keskustan rannikon yli.

Opiskelijat suorittavat simulaatioharjoituksen, joka auttaa heitä ymmärtämään, että tuulet puhaltavat nopeammin merellä kuin rannikkoalueiden yli, koska luonnolliset maa-esineet (vuoret, rannikkoesteet, puut jne.) aiheuttavat kitka.