קינמטיקה היא חקר התנועה ללא התחשבות בכוחות. ארבע משוואות SUVAT (הנקראות על שם המשתנים שהן משתמשות בהם) מאפשרות לפתור עבור כל נעלם כאשר אתה יודע שלושה מתוך חמשת המשתנים: תזוזה (s), מהירות ראשונית (u), מהירות סופית (v), תאוצה (a) וזמן (t).
ארבע משוואות SUVAT
v = u + at
s = ut + ½at²
v² = u² + 2as
s = ½(u + v)t
הגדרת המשתנים
- s = תזוזה (מ')
- u = מהירות ראשונית (מ'/ש')
- v = מהירות סופית (מ'/ש')
- a = תאוצה (מ'/ש'²)
- t = זמן (ש')
דוגמה שלב אחר שלב: נפילה חופשית
כדור נופל ממנוחה (u = 0) מבניין בגובה 45 מ'. כמה זמן לוקח לו לפגוע בקרקע, ומה מהירות הפגיעה? (g = 9.81 מ'/ש'²)
מציאת הזמן: s = ut + ½at² 45 = 0 + ½ × 9.81 × t² t² = 45 / 4.905 = 9.17 t = 3.03 שניות
מציאת מהירות הפגיעה: v = u + at v = 0 + 9.81 × 3.03 = 29.7 מ'/ש' (כ-66 מייל לשעה)
דוגמת מרחק בלימה
מכונית במהירות 60 מייל לשעה (26.8 מ'/ש') בולמת בהאטה של −7.5 מ'/ש'²:
v² = u² + 2as → 0 = 26.8² + 2(−7.5)s s = 26.8² / (2 × 7.5) = 718.24 / 15 = 47.9 מטרים (כ-157 רגל)
מהירות ממוצעת לעומת מהירות רגעית
מהירות ממוצעת = תזוזה כוללת / זמן כולל (מכסה את כל המסלול) מהירות רגעית = מהירות ברגע ספציפי (מה שמד המהירות מציג)
השתמש במחשבון הקינמטיקה שלנו לפתרון כל משתנה SUVAT.