Kinematikkalkulator (SUVAT)
Skriv inn tre SUVAT-variabler for å løse de to gjenværende. Støtter forflytning, hastighet, akselerasjon og tid.
Hva er en kinematikk-kalkulator?
En kinematikk-kalkulator løser bevegelsesproblemer ved hjelp av de fire kinematiske ligningene. Disse ligningene relaterer posisjon, hastighet, akselerasjon og tid for jevnt akselerert bevegelse. Enten et objekt faller fritt under tyngdekraften eller akselererer horisontalt, kan disse ligningene bestemme enhver ukjent variabel.
De fire kinematiske ligningene dekker alle kombinasjoner av bevegelsesvariabler, og gir alltid en unik løsning når tre av de fem variablene (startposisjon, slutthastighet, akselerasjon, tid og sluttposisjon) er kjent. Denne kalkulatoren identifiserer hvilken ligning som gjelder og løser for de ukjente.
De kinematiske ligningene
- v = u + at — Slutthastighet fra starthastighet, akselerasjon og tid.
- s = ut + (1/2)at² — Forflytning fra starthastighet, tid og akselerasjon.
- v² = u² + 2as — Slutthastighet fra starthastighet, akselerasjon og forflytning (tid ikke nødvendig).
- s = (u + v)/2 * t — Forflytning fra gjennomsnittshastighet og tid.
Slik bruker du denne kalkulatoren
Skriv inn tre av de fem kinematiske variablene. Kalkulatoren bestemmer hvilke ligninger som trengs og løser for de to ukjente. Den viser løsningsstegene og den brukte ligningen. Alle enheter kan konverteres mellom metrisk og imperisk.
Fritt fall
Fritt fall er et spesialtilfelle av kinematikk der akselerasjonen er tyngdeakselerasjonen g = 9,81 m/s^2 nedover (eller 32,2 ft/s^2). Et objekt sluppet fra hvile faller 4,9 m på det første sekundet, 19,6 m totalt etter 2 sekunder og 44,1 m etter 3 sekunder. Hastigheten øker med 9,81 m/s per sekund, uavhengig av objektets masse (i vakuum).
Regneeksempel
En bil akselererer fra ro med 3 m/s² i 5 sekunder. Med v = u + at er slutthastigheten 0 + 3 × 5 = 15 m/s. Strekningen er s = ut + ½at², altså 0 + ½ × 3 × 5² = 37,5 m. Disse SUVAT-likningene forutsetter konstant akselerasjon, så de beskriver en bil som kjører jevnt i gang, ikke en hvis akselerasjon endres fra øyeblikk til øyeblikk.
Vanlige feil
Den vanligste feilen er å bruke likningene for konstant akselerasjon på bevegelse der akselerasjonen ikke er konstant — da holder de rett og slett ikke. En annen er fortegnsforvirring: velg en positiv retning og hold på den, slik at en ball kastet oppover har positiv hastighet, men negativ (nedadrettet) akselerasjon på −9,8 m/s². Å blande enheter, som km/t med sekunder, er en tredje vanlig glipp; konverter til meter og sekunder først.
Ofte stilte spørsmål
Fungerer disse ligningene for buebevegelse?
De kinematiske ligningene gjelder for bevegelse i en dimensjon med konstant akselerasjon. For buebevegelse (som prosjektiler), del bevegelsen i horisontale og vertikale komponenter — hver komponent adlyder kinematikk uavhengig. Horisontal: konstant hastighet (ingen akselerasjon). Vertikal: konstant akselerasjon (tyngdekraft). Denne kalkulatoren håndterer endimensjonal bevegelse.
Hva skjer hvis akselerasjonen ikke er konstant?
Disse ligningene forutsetter konstant akselerasjon. Hvis akselerasjonen varierer (som i bevegelse med luftmotstand), trengs kalkulus — spesifikt integrasjon av akselerasjonsfunksjonen. For de fleste innledende fysikkproblemer er konstant akselerasjon en gyldig antagelse, og disse ligningene gir nøyaktige resultater.
Hva er forskjellen mellom fart og hastighet?
Fart er en skalar — bare hvor raskt noe beveger seg. Hastighet er en vektor som også inkluderer retning. En bil som kjører rundt en rundkjøring med konstant fart har en hastighet som endres kontinuerlig fordi retningen endres, noe som betyr at den akselererer selv om speedometeret viser jevnt.