Como hacer un pluviometro?
En este instructivo, discuto un pluviómetro simple que está esencialmente hecho de basura.
Este es un proyecto maravilloso para cualquier grupo de personas. Nosotros, posiblemente, no podemos afirmar que esto sería un sustituto del instrumento profesional, pero como verán es bastante exacto. Y en lugares donde no hay instrumentos meteorológicos esto dará una indicación razonable de la lluvia caída.
Habiendo dicho esto, este instrumento tiene mucho valor educativo. Los niños aprenden a ser observadores disciplinados, tomar lecturas y aprender sobre la lluvia en su propio lugar.
Paso 1: entender cómo funciona el pluviómetro
Un pluviómetro es un instrumento para medir la precipitación, que se mide en milímetros. Ocasionalmente, la lluvia también se informa en centímetros o en pulgadas.
Lo que nos dice la medida de la precipitación es la altura del agua de lluvia recogida en un recipiente que tiene paredes verticales y tiene una sección transversal uniforme desde abajo hacia arriba.
Por lo tanto, en principio, cualquier recipiente que tenga una sección transversal uniforme se puede usar como pluviómetro. Todos los buques recogerán agua de lluvia a la misma altura ‘h’ como se muestra a continuación. Por ejemplo, puede mantener abierto un acuario con una escala pegada a él como pluviómetro. Sin embargo, a partir de un pluviómetro abierto, el agua recolectada se evaporará rápidamente cuando la lluvia deje de afectar la lectura final. También puede caer mucha suciedad, como hojas, etc.
La lluvia caída se puede medir de diferentes maneras. Como se dijo anteriormente, uno puede simplemente medir la altura ‘h’ del agua recogida en un recipiente de sección transversal uniforme. Uno puede medir el volumen de agua recolectada y convertir este valor en lluvia. Los pluviómetros más sofisticados tienen dispositivos electrónicos para registrar automáticamente la caída de lluvia.
Paso 2: Método de medición de volumen
Si recogemos agua de lluvia colocando un embudo sobre un recipiente, entonces el volumen V de agua de lluvia recolectada en ese recipiente sería el volumen de un cilindro cuyo radio es r, la altura es h,
Entonces V = pi r2 h …….. (1)
o h = V / pi r2 ……. (2)
(ver la siguiente imagen)
podemos medir fácilmente el diámetro de la boca del embudo y obtener el radio dividiéndolo por 2. Este valor no va a cambiar, el valor de pi también es constante (puede tomar es un 3.142). El denominador en la ecuación es, por lo tanto, una constante. Vamos a llamarlo constante de división ‘dc’
Por lo tanto, todo lo que tenemos que hacer es recoger agua de lluvia con un embudo, medir el volumen de agua que se recoge en ella y luego dividir por la constante anterior para obtener la medida de caída de la lluvia.
Paso 3: Trampa
Debemos recordar convertir las unidades adecuadamente, de lo contrario obtendremos resultados muy absurdos.
El volumen se mide en mililitros y la caída de la lluvia se da en milímetros.
1 mililitro (o 1 ml) = 1 cm3 = 1 * cm * cm * cm,
esto se divide por (r cm) 2 = r * r * cm * cm
entonces tenemos el valor de h en cm como (volumen medido) * cm dividido por el valor constante.
Multiplicar esto por 10 nos da valor en milímetros o mm
Un ejemplo
Usamos un embudo con un diámetro de 4.5 pulgadas = 4.5 * 2.54 cm = 11.43 cm
o radio r = 5.715 cm, dando el valor de constante de división como 102.608 cm
Ahora si el volumen medido es de 245 ml
luego: h = (243 / 102.608) cm = 2.368 cm = 23.68 mm o redondeando a 23.7 mm
Paso 4: factor de error
Supongamos que en el ejemplo dado en el último paso cometimos un error al medir el volumen en 1 ml. En nuestro caso, donde el diámetro del embudo es 11.43 cm, 1 ml de recolección de agua de lluvia daría h = 0.1 mm.
En otras palabras, si cometemos un error de +/- 1 ml al anotar el volumen de agua de lluvia recolectada, nuestro porcentaje de error al informar la caída de la lluvia sería +/- 0.4 por ciento.
El 1 de julio de 2007, medimos el volumen en 367 ml. Esto nos da el valor de ‘h’ que es igual a 25.7672 o redondeándolo a 35.8 mm. Ahora supongamos que leemos que el volumen es 366 o 368, entonces obtendríamos que ‘h’ es igual a 35.6697 (~ 35.7) o 35.8646 (~ 35.9).
(Si tiene un poco de mente matemática, notará que en el ejemplo anterior la constante de división es casi igual a 100, lo que nos dice que para la lluvia ligera podemos dividir directamente el volumen entre 100 y no lo haremos demasiado fuera de la lectura correcta.)
Paso 5: Colocación del pluviómetro
Hay que tener en cuenta que los pluviómetros, al igual que la mayoría de los instrumentos meteorológicos, deben colocarse lo suficientemente lejos de las estructuras y árboles para garantizar que se minimicen los efectos causados. El pluviómetro debe colocarse libre de obstáculos para que las gotas de lluvia no salpiquen o salgan del embudo colector.
En tierra, uno debe tener al menos 10 metros de espacio libre desde todos los lados. Esto podría ser un tipo de lujo para las escuelas en las ciudades metropolitanas. Uno puede colocar el pluviómetro encima de un edificio, entonces podría ser suficiente para ver que
Las lluvias pueden ser bastante ventosas a veces y tendrá que abrochar su pluviómetro en alguna parte para que no se caiga con el viento. Busque un buen lugar para su medidor. No debe haber nada encima, como árboles, cables eléctricos o el borde de un techo. Estas obstrucciones pueden dirigir el agua de lluvia dentro o fuera de su medidor, creando una lectura falsa. El borde de una valla, lejos del edificio, es a menudo un buen lugar para tu calibre.
En los siguientes dos pasos veremos dos modelos de pluviómetro.