Calculadora de cinemática (SUVAT)
Insira três variáveis SUVAT para resolver as duas restantes. Suporta deslocamento, velocidade, aceleração e tempo.
O que são as equações da cinemática?
A cinemática é o ramo da física que descreve o movimento sem considerar as forças que o causam. As quatro equações cinemáticas relacionam cinco variáveis: deslocamento (s), velocidade inicial (u), velocidade final (v), aceleração (a) e tempo (t). Dados quaisquer três destes cinco valores, pode calcular os dois restantes.
Estas equações pressupõem aceleração constante (uniforme), o que abrange muitos cenários do mundo real: objetos em queda livre (aceleração gravitacional constante), veículos a acelerar ou travar a uma taxa constante e objetos a deslizar em superfícies com atrito constante. Para aceleração não constante, são necessários métodos baseados em cálculo.
As quatro equações
- v = u + at — Velocidade final a partir da velocidade inicial, aceleração e tempo.
- s = ut + (1/2)at² — Deslocamento a partir da velocidade inicial, tempo e aceleração.
- v² = u² + 2as — Velocidade final a partir da velocidade inicial, aceleração e deslocamento (sem necessidade de tempo).
- s = (u + v)/2 × t — Deslocamento a partir da velocidade média e do tempo.
Como utilizar esta ferramenta
Introduza três das cinco variáveis cinemáticas e a calculadora resolve as duas restantes. Selecione a variável a resolver ou deixe a ferramenta detetar automaticamente com base nos campos preenchidos. Os resultados incluem a resposta numérica e a equação utilizada.
Queda livre como caso especial
A queda livre é cinemática com a = g (aproximadamente 9,81 m/s² para baixo). Um objeto largado (u = 0) cai uma distância s = (1/2)gt². Após 1 segundo: 4,9 m. Após 2 segundos: 19,6 m. Após 3 segundos: 44,1 m. A velocidade aumenta linearmente: 9,8 m/s após 1 segundo, 19,6 m/s após 2 segundos, e assim por diante (ignorando a resistência do ar).
Perguntas frequentes
As equações funcionam para objetos em movimento ascendente?
Sim. Use uma velocidade inicial positiva para o movimento ascendente e aceleração negativa (gravidade a puxar para baixo). As equações tratam automaticamente o objeto a abrandar, parar no ponto mais alto e cair de volta. A altura máxima ocorre quando v = 0 e o tempo total de voo é o dobro do tempo para atingir o ponto máximo (para trajetórias simétricas).
O que acontece quando a aceleração não é constante?
Estas equações só se aplicam quando a aceleração é constante. Para aceleração variável (como um foguete a queimar combustível ou um objeto a encontrar resistência crescente do ar), é necessário usar cálculo — especificamente, integrar a função de aceleração ao longo do tempo. Os métodos numéricos também podem aproximar o movimento em pequenos incrementos de tempo.