Yleiskatsaus

Kinematiikka tutkii liikettä ilman, että tarvitsee pohtia voimia. Tämän laskurin ytimessä ovat SUVAT-muuttujat: s siirtymä, u alkunopeus, v loppunopeus, a kiihtyvyys ja t aika. Kun kiihtyvyys pysyy vakiona, yhdellä katselujaksolla riittää neljä tunnettua arvoa, jotta voidaan ratkaista viides. Laskuri tasapainottaa nopeuden, ajan ja siirtymän väliset yhteydet modernissa käyttöliittymässä.

Syötteet ja käyttö

Valitse valikosta, mitä muuttujaa haluat ratkaista: siirtymää, alkunopeutta, loppunopeutta, kiihtyvyyttä tai aikaa.
Syötä neljä muuta muuttujaa (voit käyttää pisteitä tai pilkkuja desimaaleissa).
Laskuri päivittää tuloksen reaaliajassa ja kertoo käytetyn kaavan.
Muista yksiköt: siirtymä metreissä, nopeudet metrejä sekunnissa, kiihtyvyys metriä sekunnissa neliössä ja aika sekunteina.

Miten se toimii

Kaavat perustuvat vakion kiihtyvyyden yhtälöihin. Esimerkiksi siirtymä lasketaan kaavalla:

s = u t + \frac{1}{2} a t^{2}

Jos aika ei ole tiedossa, voimme palata energiaan perustuvaan muotoon:

v^{2} = u^{2} + 2 a s

Laskuri valitsee sopivan muodon sen perusteella, mitä arvoja olet syöttänyt. Kun käytetään neliöyhtälöä, tulos kertoo nopeuden suuruuden, ja suunta pitää lisätä manuaalisesti tilanteen mukaan.

Tulkinta

Tulostasi kuvataan sekä numeerisesti että visuaalisesti kaavan avulla. Jos valitaan esimerkiksi loppunopeus, näet tarkan arvon metreinä sekunnissa ja tiedon siitä, mitkä muuttujat vaikuttivat lopputulokseen. Käytetty kaava kannattaa tarkistaa varmistaaksesi, että syötit oikeat arvot.

Esimerkki

Kuvitellaan, että auto lähtee paikaltaan (u = 0), kiihtyvyys a = 2 m/s² ja aika t = 3 s. Syötä nämä arvot, jätä loppunopeus tyhjäksi ja valitse laskuri ratkaisemaan v. Kaava antaa

v = u + a t = 0 + 2 \cdot 3 = 6 m/s .

Tulos kertoo, että auto saavuttaa kuuden metrin sekunnin vauhdin kolmessa sekunnissa.

Rajoitukset

Laskuri olettaa aina, että kiihtyvyys pysyy vakiona. Se ei ota huomioon ilmanvastusta, kitkaa tai polttoaineen kulutusta. Myöskään suunnan vaihtelut eivät näy, jos käytät kaavoja, jotka neliöivät nopeuden—lisää tällöin oikea etumerkki tulokseen itse.

Käytännön tarkistuslista

Valitse ensin positiivinen suunta ja pidä se samana kaikissa syötteissä. Nopeuden, kiihtyvyyden ja siirtymän etumerkit kertovat suunnan, joten niiden vaihtuminen muuttaa tulkinnan.

Kinematiikan perusyhtälöt olettavat tasaisen kiihtyvyyden. Jos kiihtyvyys muuttuu, ilmanvastus on merkittävä tai liike ei ole suoraviivaista, tulos on vain karkea malli.