Windstärke messen ?!

ch wollte mal nach einer formel fragen um die windstärke zu messen
ich hab mir einen windmesser gebaut (XD) der sich in den wind dreht wie der hahn auf der kirche ^^
un daran hab ich dann 2 klappen (eine an jede seite)dran gebaut die sich bei wind jeh nach stärke nach oben (richtung mitte des bretts) bewegen
allerdings weiss ich nicht wie ich nun die stäke messen soll also ich will daran eine skala anbringen abba die muss man ja auch „eichen“
bitte hilft mir =) danke ^^

also zB mit der fläche auf die der wind auftrifft…

Ich denke für deine Zwecke sollte es reichen, wenn du das Kräftegleichgewicht bemühst.

Die ankommende Luft hat eine Geschwindigkeit (die du messen willst), darauf resultiert der dynamische Druck P=rho/2*c² (mit c als Geschwindigkeit). Und Druck ist Kraft/Fläche. Wobei man hier die projizierte Fläche benutzen muss. Die hängt wiederum vom Winkel ab um dem die Platte gekippt ist.
Die Erdanziehungskraft zieht die Platte nach unten.
Diese beiden Kräfte muss man gleich setzen.

Also, erst einmal definiere ich den Winkel so, dass wenn die Platte parallel zum Boden verläuft 0° ist.
Die Fläche der Platte, die sich dem Wind entgegenstellt ist dann A0*sin(alpha) (A0 ist die gesamte Fläche der Platte, alpha der Winkel).
Die Druckkraft ist dann also FD=rho/2*c²*A0*sin(alpha).
Die Erdanziehungskraft ist FG=m*g (m ist das Gewicht der Platte, g die Erdbeschleunigung g=9,81m/s²).
Die beiden Gleichungen gleichsetzten und nach c auflösen erhälst du.
c=Wurzel(2*m*g/(rho*A0*sin(alpha))) … ich hoffe die Formel ist noch irgendwie lesbar.

Gruß
TeaAge

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Ich glaub so ganz richtig ist es nicht, was ich da geschrieben habe.
Da die Platte ja an nicht im Schwerpunkt aufgehängt ist, kommt der Winkel bestimmt auch nochmal in die „Gewichtskraft“ rein … bzw. man muss hier wahrscheinlich mit Momenten rechnen.

Wenn ich mal etwas Zeit habe, schau ich mir das mal genauer an, es sei denn ein anderer war schneller.

Gruß

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So,

ich hab jetzt mal ein Momentengleichgewicht aufgestellt. Das sollte dann so stimmen.
Ich weiß jetzt nicht wie vertraut du mit Momenten bist, deswegen hier nur ein paar kurze Worte dazu, wenn dann noch Sachen unklar sind kannst du ja nochmal fragen.

Also ein Moment ist eine Kraft die mit einem Hebelarm eine Drehung um einen Punkt erzeugt. Wie bei einer Wage … Das Gewicht (Kraft) erzeugt mit einem Hebelarm (der Arm der Wage) eine Drehung um den Punkt wo der Arm befestigt ist Einheit ist also Nm.

Der Winkel alpha ist wieder so definiert das er 0 ist wenn die Platte parallel zum Boden verläuft. Die Dichte der Luft muss bekannt sein und soll sich nur minimal verändern, so dass wir die Änderung vernachlässigen können. Die Masse der Platte muss bekannt sein, genauso wie die Fläche A0.

Dann ergibt sich das Momentengleichgewicht zu:
m*g*cos(alpha)=FD*sin(alpha)

FD hatten wir in meiner Rechnung 2 Antworten vorher auch schon aufgestellt zu:
FD=rho/2*c²*A0*sin(alpha)

FD einsetzen:
m*g*cos(alpha)=rho/2*c²*A0*sin²(alpha)

Das ganze nach c (der Geschwindigkeit auflösen):
c=Wurzel[2*m*g/rho*cos(alpha)/sin²(alpha)]

Das Ergebnis sollte für deine Zwecke genau genug sein.

Gruß
TeaAge

Doppelposting in Meteorologie
Hi Robin,

stell Deine Fragen bitte nur in einem Brett. Beim Doppelposting laufen die Antworten auseinander oder aneinander vorbei.

Gruß Ralf

Hallo,

nachträglich noch was dazu:

ch wollte mal nach einer formel fragen um die windstärke zu
messen

Mit einem Staurohr (Pitotrohr oder einem Prandtlrohr)
kann man das machen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Pitotrohr
Formel sind mit dabei.

Als Druckmessgerät kann man im einfachsten Fall ein
U-Rohrmanometer nehmen.
http://de.wikipedia.org/wiki/U-Rohr-Manometer
Zum selber bauen eignet sich ein Stück Bezinschlauch.

Allerdings sind die auswertbaren Drücke bei niedriger
Windgeschwindigkeit sehr klein. Errst sa ab 4…5m/s
kann man was vernüftiges messen.
Deutlich kleinere Drücke zeigt ein elektronscher Drücksensor an
oder auch ein Schrägrohrmanometer.
http://www.boku.ac.at/homepage/h9540152/Version_1_we…
(Das kann man sich mit einem Glasröhrchen auch selber basteln.

Gruß Uwi

ich hab mir einen windmesser gebaut (XD) der sich in den wind
dreht wie der hahn auf der kirche ^^
un daran hab ich dann 2 klappen (eine an jede seite)dran
gebaut die sich bei wind jeh nach stärke nach oben (richtung
mitte des bretts) bewegen
allerdings weiss ich nicht wie ich nun die stäke messen soll
also ich will daran eine skala anbringen abba die muss man ja
auch „eichen“
bitte hilft mir =) danke ^^

also zB mit der fläche auf die der wind auftrifft…