Kinematika je studium pohybu bez uvažování sil. Čtyři rovnice SUVAT (pojmenované podle proměnných, které používají) umožňují řešit pro jakoukoliv neznámou, když znáte tři z pěti proměnných: posunutí (s), počáteční rychlost (u), konečná rychlost (v), zrychlení (a) a čas (t).
Čtyři Rovnice SUVAT
v = u + at
s = ut + ½at²
v² = u² + 2as
s = ½(u + v)t
Definice Proměnných
- s = posunutí (m)
- u = počáteční rychlost (m/s)
- v = konečná rychlost (m/s)
- a = zrychlení (m/s²)
- t = čas (s)
Příklad krok za krokem: Volný Pád
Míč je puštěn z klidu (u = 0) z 45 m vysoké budovy. Jak dlouho trvá, než dopadne na zem, a jaká je dopadová rychlost? (g = 9,81 m/s²)
Nalezení doby: s = ut + ½at² 45 = 0 + ½ × 9,81 × t² t² = 45 / 4,905 = 9,17 t = 3,03 sekundy
Nalezení dopadové rychlosti: v = u + at v = 0 + 9,81 × 3,03 = 29,7 m/s (asi 66 mph)
Příklad Brzdné Dráhy
Auto jedoucí 60 mph (26,8 m/s) brzdí se zpomalením −7,5 m/s²:
v² = u² + 2as → 0 = 26,8² + 2(−7,5)s s = 26,8² / (2 × 7,5) = 718,24 / 15 = 47,9 metru (asi 157 stop)
Průměrná vs. Okamžitá Rychlost
Průměrná rychlost = celkové posunutí / celkový čas (pokrývá celou cestu) Okamžitá rychlost = rychlost v konkrétním okamžiku (co ukazuje rychloměr)
Použijte naši kinematickou kalkulačku pro řešení libovolné proměnné SUVAT.