A kinematika a mozgás vizsgálata erők figyelembevétele nélkül. A négy SUVAT egyenlet (az általuk használt változókról elnevezve) lehetővé teszi bármely ismeretlen meghatározását, ha ismeri az öt változó közül hármat: elmozdulás (s), kezdeti sebesség (u), végső sebesség (v), gyorsulás (a) és idő (t).
A Négy SUVAT Egyenlet
v = u + at
s = ut + ½at²
v² = u² + 2as
s = ½(u + v)t
Változók Meghatározása
- s = elmozdulás (m)
- u = kezdeti sebesség (m/s)
- v = végső sebesség (m/s)
- a = gyorsulás (m/s²)
- t = idő (s)
Lépésről Lépésre Példa: Szabadesés
Egy labdát nyugalomból (u = 0) ejtünk le egy 45 m magas épületről. Mennyi idő alatt ér a földre, és mi az ütközési sebesség? (g = 9,81 m/s²)
Idő keresése: s = ut + ½at² 45 = 0 + ½ × 9,81 × t² t² = 45 / 4,905 = 9,17 t = 3,03 másodperc
Ütközési sebesség keresése: v = u + at v = 0 + 9,81 × 3,03 = 29,7 m/s (kb. 66 mph)
Féktávolság Példa
Autó 60 mph (26,8 m/s) sebességnél −7,5 m/s² fékezéssel:
v² = u² + 2as → 0 = 26,8² + 2(−7,5)s s = 26,8² / (2 × 7,5) = 718,24 / 15 = 47,9 méter (kb. 157 láb)
Átlagos vs. Pillanatnyi Sebesség
Átlagos sebesség = összes elmozdulás / összes idő (a teljes utat lefedi) Pillanatnyi sebesség = sebesség egy adott pillanatban (amit a sebességmérő mutat)
Használja kinematika kalkulátorunkat bármely SUVAT változó megoldásához.