Para conocer la velocidad instantánea del viento y predecir fenómenos climatológicos, la ciencia creó el anemómetro. Se trata de un equipo capaz de medir la fuerza de una ráfaga de viento, en un valor medio de medición de 10 minutos.
¿Desconoces para qué más se utiliza un anemómetro?, te invitamos a descubrir qué es un anemómetro y cuál es su utilidad.
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¿Qué es un anemómetro?
El anemómetro es un instrumento de medición creado para medir la velocidad o fuerza del viento. Estos equipos utilizados en meteorología, poseen varias aspas con cazoletas que pueden verse como pequeños agujeros de metal, estas piezas al recibir la fuerza del viento comienzan a girar.
De acuerdo con la cantidad de vueltas registradas por el anemómetro, se indica la intensidad del viento en un espacio determinado. Los valores de este instrumento pueden verse directamente en un contador o en una tira de papel impresa llamada anemograma. También existen otros equipos que miden los resultados gráficamente, a estos se lo conoce como anemógrafo.
Los anemógrafos, se encargan de arrojar datos precisos sobre la velocidad del viento, sin embargo, debido a las fuertes ráfagas de viento las medidas suelen variar y modificarse, por lo tanto, para encontrar la medida más exacta se toman en intervalos de 10 minutos.
Historia del anemómetro
Durante los años 1200 y 1400 a.C, específicamente durante la cultura maya se comenzó a fabricar un aparato parecido a un anemómetro para medir el viento. Sin embargo no fue sino hasta mitad del siglo XIV cuando León Battista Alberti, uno de los más importantes personajes del humanismo renacentista creó el año 1450 el primer anemómetro.
Este dispositivo inicialmente consistió en un disco con un péndulo que se movía con el viento, y poseía una escala graduada que medía la fuerza del viento según la inclinación que tomara el disco.
Pasaron los años, y el siguiente en perfeccionar este instrumento fue el reconocido arquitecto Leonardo Da Vinci. Este inventor italiano, tomó el modelo de anemómetro de Battista e implementó nuevas mejoras, esta vez eliminó el disco y añadió una pieza de madera que se desplazaba sobre un arco, en cada movimiento se apreciaba la escala del viento, haciéndolo más preciso.
Un nuevo paso en la historia del anemómetro se llevó a cabo a principios del siglo XVI, cuando Santorio Santorio, fabricó el primer anemómetro de palas. Luego años más tarde, el inglés Robert Hooke, se convertiría en la figura principal del anemómetro moderno, sus principales aportes a este equipo de medición en el año 1664, lo llevaron a su más grande obra, la “ley de Hooke”.
Esta enunciación hacía constancia de que, la deformación elástica que sufre un cuerpo es proporcional a la fuerza que produce tal deformación, siempre y cuando no se sobrepase el límite de elasticidad.
Las fuertes velocidades del viento y la llegada de huracanes, originaron la necesidad de crear una medición de la intensidad de la corriente de aire con mayor regularidad. Fue Sir Francis Beaufort de la armada Británica, quien en 1806 proporcionó información descriptiva del estado del mar respecto al viento, demostrando que con la altura de las olas, el nivel de agitación y la espumosidad, se podía determinar la intensidad del viento.
Esto se convirtió en la “Escala Beaufort”, que luego fue desarrollada por él mismo para determinar el estado del viento en tierra.
La historia continuó luego con el inventor irlandés Thomas Romney Robinson, quien patentó el primer anemómetro de cuatro tazas. Este científico se encargó de realizar un equipo mucho más avanzado para el año 1850, al cual se le conoce como anemómetro de cazoletas.
Este instrumento consistía en cuatro tazas unidas a los radios que a su vez se unían a un eje central. Con este equipo se determinaba la velocidad del viento por el número de giros realizados en la barra giratoria durante un período de tiempo determinado.
Para el año 1970, el Dr. Theodore Fujita, de la Universidad de Chicago, realizó unas mejoras a la escala Beaufort, incluyendo así una descripción detallada de los vientos extremadamente fuertes, como los que se presentan en desastres naturales de tornados o huracanes. A este hallazgo se le conoce como Escala Fujita Mejorada, modelos de mediciones precisas que pueden ayudar a estimar la velocidad del viento.
Partes del anemómetro
El anemómetro es un dispositivo que nos permite medir la presión del viento a una escala elevada, por lo tanto es un aparato indispensable en todas las estaciones de meteorología. A pesar de que desde su invención, se han realizado mejoras y cambios, en la actualidad los anemómetros están estructurados de la siguiente manera:
- Una hélice que rota sobre una “b” y se enlaza en la parte superior del equipo por un cableado largo.
- La otra parte del anemómetro es un dispositivo analógico que se encarga de recoger y procesar los datos registrados en un periodo de tiempo determinado.
Los anemómetros son equipos fabricados con materiales resistentes, lo que garantiza su óptimo funcionamiento incluso en áreas donde se presentan altas corrientes de aire.
Clasificación de los anemómetros
En la actualidad y con el paso de los años se han creado diversos tipos de anemómetros, algunos de ellos son: anemómetros de copa, de cable vivo, de láser Doppler, de molino y anemómetros sónicos. Sin embargo a pesar de esta variedad, todos coinciden en una misma función, medir la velocidad del viento.
De acuerdo a su estructura los anemómetros se clasifican en:
Anemómetros de hélice
Suelen ser los más utilizados, pues su simplicidad va de la mano con su exactitud, ya que tiene permiten la medición de la velocidad del viento aún a largas distancias. Aunque hay muchos diseños de hélices, la más común, y que se considera más eficiente es la de cazoleta, pues su mecanismo es exacto, gracias a su composición robusta, soporta altas velocidades de viento.
Anemómetros de empuje
Este tipo de anemómetro funciona colocando una superficie en la punta de un péndulo adherido a una escala, el empuje que el viento produzca, levantará el péndulo de esta manera puede estimarse la velocidad de las corrientes de aire.
Este es un tipo de dispositivo poco preciso, por lo cual suelen ser utilizados con una escala de medición del viento previamente establecida.
Anemómetro de compresión
Se trata de un dispositivo de medición que utiliza el impacto del viento sobre una superficie, en ésta se produce una presión adicional que es causada por la velocidad de la corriente de aire.
A través de un tubo de Pitot, (un conducto de diámetro exacto en forma de U con uno de sus extremos doblado) se emplea una escala grabada en él y con uno de sus extremos colocados frente al viento, se introduce un líquido colorado, que luego será desplazado de un extremo del tubo al otro, empujado por el viento. La diferencia de altura entre los extremos será proporcional a la velocidad del viento.
Anemómetro de sónico
Su funcionamiento depende de la velocidad con la que se propaga el sonido al atravesar una distancia conocida por acción de la fuerza del viento, con este tipo de anemómetro se puede calcular la velocidad del viento en dirección entre emisor y receptor.
Estos son algunos de los tipos de anemómetro más comunes que puedes utilizar para medir la presión del viento. Toma en cuenta las características del espacio y así escogerás el modelo más apropiado.
Cómo funciona el anemómetro
El anemómetro se compone de un filamento caliente, que funciona con un hilo de níquel o platino que se calienta por acción eléctrica. Cuando por acción del viento éste se enfría y hace variar la resistencia, por lo tanto la corriente que se deriva del hilo es proporcional a la velocidad del viento.
De acuerdo al tipo de anemómetro estas son algunas variaciones que pueden presentar los anemómetros cuando están en funcionamiento:
- Variación de velocidad de rotación de una hélice contra la fuerza del viento
- La fuerza obtenida de enfrentar el viento a una superficie
- Debido a la presión aerodinámica que produce una superficie expuesta a la fuerza del viento.
- Métodos de medición ultrasónicos o de láser.
Aprende a construir un anemómetro casero
Aunque parezca complicado, es importante conocer el proceso de construcción de un anemómetro, pues esto facilita la comprensión de su funcionamiento. Con materiales simples, de uso diario puedes construir un anemómetro sencillo, una excelente opción para algún proyecto científico.
Para esta manualidad, se necesitarán:
- 5 vasos de plástico de 90ml aproximadamente
- Un perforador
- Pajitas plásticas.
- Lo primero que debes hacer es reunir 4 vasos y utilizar un perforador de un solo agujero, para realizar una abertura en un solo lado del vaso. El agujero deberá situarse a 1,2 cm por debajo del borde del vaso.
- En el quinto vaso, se realizarán dos agujeros en lados opuestos a 1,2cm, por debajo del borde. Es importante que este proceso sea exacto. Luego, deberás perforar dos agujeros más a 0,6cm debajo del borde del vaso, en lados opuestos en medio de los dos primeros agujeros. Además necesitarás tener 4 agujeros en distancias perpendiculares.
- Realiza un último agujero en el quinto vaso, en el fondo del mismo, para esta acción puedes utilizar una tachuela, una tijera pequeña o un bolígrafo.
Ahora procederemos a la construcción del anemómetro
- En uno de los vasos con un solo agujero, introduciremos una pajita que debe quedar sobresaliendo en al menos 1,2cm en el interior del vaso. Repite esto mismo, en el resto de los vasos restantes con un solo agujero.
- Conecta los extremos de las pajitas al quinto vaso con los cuatro agujeros a su alrededor.
- Introduce un lápiz por el lado del borrador a través del agujero en el medio del quinto vaso. Al llegar al punto en donde las pajitas se intersectan, empuja una tachuela a través de éstas hasta que atravieses el borrador y queden completamente unidos.
Con estos sencillos pasos serás capaz de construir un anemómetro casero. Asegúrate de que la tachuela esté bien presionada entre las pajitas y el borrador del lápiz para que no se separen, pues este es el eje sobre el cual girarán los vasos al ser golpeados por la fuerza del viento. El número de giros que observes determinará la velocidad del viento, lo que corresponde a un anemómetro tipo cazoletas.
Importancia del anemómetro
A menos que se trate de un anemómetro digital, los datos arrojados por los anemómetros comunes no suelen ser por completo exactos. Sin embargo, su importancia radica en que gracias a este instrumento es posible obtener una cifra estimada de la velocidad de las corrientes de aire, resultado primordial antes de volar un avión, o de realizar algún deporte extremo que implique al viento.
Si hablamos de meteorología, los anemómetros son instrumentos indispensables para predecir la potencia del viento en una región específica. En estas estaciones climáticas suelen utilizarse los anemómetros de cazoletas con mayor frecuencia, es un tipo de anemómetro que funciona como un molino, girando gracias a la fuerza del viento, y dependiendo de la cantidad de vueltas que dé, se determina la velocidad del viento.
Y para medir cambios repentinos en la velocidad del viento, sobre todo si se trata de turbulencias en un vuelo, el anemómetro de filamento caliente es el más adecuado, pues utiliza un hilo de níquel o platino que se calienta a través de electricidad. Mientras más fuerte sea el viento, la temperatura va a variar, es decir, que la corriente que atraviesa el hilo es proporcional a la velocidad del viento.
El anemómetro es un instrumento de medición importante para predecir fenómenos naturales. De acuerdo a la superficie o zona que se desee utilizar, hay un dispositivo que puede ser de gran utilidad para ti.
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