Anemômetro: Medição da Velocidade do Vento

Ao longo dos anos, o desenvolvimento dos anemômetros passou por várias inovações e melhorias tecnológicas, desde os primeiros projetos mecânicos até os modernos instrumentos digitais.

O anemômetro é um instrumento que possui várias finalidades e serve para medir a velocidade e a pressão do vento, grandezas essas muito importantes para quem estuda o clima e a forma como o ar se move. Por isso, os anemômetros são ferramentas essenciais em vários campos de aplicações, como nas atividades de meteorologia (padrões climáticos), engenharia (resistência estrutural), navegação marítima (comportamento das marés), aviação (segurança da aeronave) e energia renovável (projeto eólico).

Princípios de Operação

Os anemômetros mecânicos medem a velocidade do vento pela quantidade de pressão do vento contra uma superfície, que por sua vez faz com que os copos ou palhetas girem. Quanto mais forte o vento, mais rápido a haste gira. O anemômetro conta o número de rotações ou voltas, que é usado para calcular a velocidade do vento. Como as velocidades do vento não são consistentes - há rajadas e calmarias - a velocidade do vento geralmente é calculada em um curto período de tempo. A velocidade do vento pode ser medida contando o número de rotações dos copos ou palhetas em um período de tempo específico, dada em quilômetros por hora (km/h) ou metros por segundo (m/s).

Há também outros tipos de anemômetros mais modernos que não utilizam partes móveis, como o tubo Pitot, o sônico e a laser.

Tipos de Anemômetros

Existem muitos tipos diferentes de anemômetros, cada um com suas vantagens e desvantagens:

Anemômetro de Copo

O anemômetro de copo é o tipo mais comum de anemômetro, pela sua simplicidade, confiabilidade e pelo custo relativamente barato. Consiste em três ou quatro copos montados em um eixo horizontal. Conforme a intensidade do vento, os copos giram o eixo. A velocidade do vento é então calculada com base no número de rotações por unidade de tempo.

Anemômetro de Palhetas

Um anemômetro de palhetas consiste em uma roda giratória com palhetas conectadas. Conforme a intensidade do vento, as palhetas giram a roda. A velocidade do vento é então calculada com base no número de rotações por unidade de tempo.

Os anemômetros de palhetas são mais sensíveis e precisos do que os anemômetros de copo.

Anemômetro de Fio Quente

Um anemômetro de fio quente consiste em um fio fino que é aquecido eletricamente. Quando colocado ao vento, o fio tende a esfriar. A velocidade do vento é então calculada com base na taxa de resfriamento. Assim, quanto maior a velocidade do vento, mais energia é necessária para manter o fio a uma temperatura constante. Os anemômetros de fio quente são muito precisos.

Anemômetro de Tubo de Pitot

Um anemômetro de tubo de Pitot consiste em um tubo com uma pequena abertura na extremidade. Conforme o vento ou fluxo, o ar é forçado para dentro do tubo e a pressão é medida. Comparando a pressão do ar interior do tubo com a pressão do ar exterior do tubo, a velocidade do vento pode ser calculada.

Anemômetro Ultrassônico

Anemômetros ultrassônicos usam ondas sonoras para medir a direção e a velocidade do vento por meio da detecção da diferença no tempo que leva para um pulso ultrassônico viajar em cada direção entre pares de transdutores. Os anemômetros ultrassônicos possuem precisão muito elevada.

Anemômetro a Laser

Este tipo de anemômetro é mais usado em experimentos de velocidade. Quando um feixe de laser estreito é focado em um objeto em movimento, a frequência do sinal recebido de volta será diferente daquela do sinal transmitido. Essa diferença de frequência (desvio Doppler) torna-se uma medida da velocidade do objeto.

Os anemômetros a laser calculam a velocidade do vento em torno de carros, aviões e espaçonaves, por exemplo, em túneis de vento. Os anemômetros ajudam os engenheiros a tornar esses veículos mais aerodinâmicos.

Fontes: nationalgeographic; surfertoday

Inovações e Avanços na Tecnologia
Com o advento dos displays digitais, os anemômetros agora podem fornecer a velocidade e a direção do vento de forma mais clara e fácil de ler. Os monitores digitais também podem ser mais precisos e confiáveis do que os monitores mecânicos e podem ser facilmente integrados a outros sistemas e dispositivos. Outra inovação recente na tecnologia de anemômetros é o uso de conectividade sem fio.