Kinematik är studiet av rörelse utan att ta hänsyn till krafter. De fyra SUVAT-ekvationerna (uppkallade efter de variabler de använder) låter dig lösa för vilken okänd som helst när du känner till tre av de fem variablerna: förflyttning (s), starthastighet (u), sluthastighet (v), acceleration (a) och tid (t).
De Fyra SUVAT-ekvationerna
v = u + at
s = ut + ½at²
v² = u² + 2as
s = ½(u + v)t
Definition av Variablerna
- s = förflyttning (m)
- u = starthastighet (m/s)
- v = sluthastighet (m/s)
- a = acceleration (m/s²)
- t = tid (s)
Steg-för-Steg Exempel: Fritt Fall
En boll tappas från vila (u = 0) från en 45 m hög byggnad. Hur lång tid tar det att nå marken och vad är hastighetsvid vid studsen? (g = 9,81 m/s²)
Hitta tid: s = ut + ½at² 45 = 0 + ½ × 9,81 × t² t² = 45 / 4,905 = 9,17 t = 3,03 sekunder
Hitta stötshastighet: v = u + at v = 0 + 9,81 × 3,03 = 29,7 m/s (ungefär 66 mph)
Bromssträcka Exempel
Bil vid 60 mph (26,8 m/s) bromsar med retardation −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 meter (ungefär 157 fot)
Medel- vs. Momentanhastighet
Medelhastighet = total förflyttning / total tid (täcker hela resan) Momentanhastighet = hastighet vid ett specifikt ögonblick (vad speedometern visar)
Använd vår kinematik-kalkylator för att lösa vilken SUVAT-variabel som helst.