Der Beschleunigungsrechner berechnet eine konstante Beschleunigung durch eine Änderung der Geschwindigkeit über die Zeit, durch die Umordnung von v² = u² + 2as oder durch Newtons zweites Gesetz als Kraft geteilt durch Masse. Geben Sie die bekannten Werte für den benötigten Modus ein, und das Werkzeug gibt Meter pro Sekunde zum Quadrat zurück, mit einer optionalen Messung als Vielfaches der Standardschwerkraft.
Beschleunigung ist die Geschwindigkeitsänderungsrate. Bremsen, Freifall und ein Stoß auf eine bekannte Masse sind dieselbe Größe in unterschiedlichen Kleidungsstücken, und das Vorzeichen des Ergebnisses ist Teil der Antwort und keine separate "Verzögerungs"-Spezies.
Berechnen Sie die Beschleunigung aus der Geschwindigkeitsänderung
Die durchschnittliche Beschleunigung über ein Intervall ist die Endgeschwindigkeit minus Anfangsgeschwindigkeit, geteilt durch die Zeit zwischen ihnen. Nach der Annahme der konstanten Beschleunigung, die in SUVAT verwendet wird, ist dieser Durchschnitt die Beschleunigung zu jedem Zeitpunkt im Intervall. Geben Sie u, v und t ein, und das Werkzeug gibt a mit der gezeigten Arithmetik zurück.
a = (v − u) / tDies ist die Umordnung von v = u + at. Die Zeit darf nicht null sein. Ein Wagen, der von der Ruhe zu 27 m/s in 9 s:
a = (27 − 0) / 9 = 3 m/s²
Positiv a mit positiver v wachsend bedeutet eine Beschleunigung in positiver Richtung. Die gleiche Formel ergibt einen negativen Wert, wenn die Geschwindigkeit sinkt, während die positive Richtung festgehalten bleibt. Einheitselektoren konvertieren Geschwindigkeit und Zeit in SI, bevor sie teilen, sodass gemischte Eingaben wie km/h und sekunden keinen manuellen Schritt benötigen.
Berechnen Sie Beschleunigung aus Geschwindigkeit und Verschiebung
Wenn die Zeit unbekannt ist, folgt die Beschleunigung weiterhin aus Anfangsgeschwindigkeit, Endgeschwindigkeit und Verschiebung. Ordne v² = u² + 2as für a um. Die Division durch das Doppelte der Verschiebung ist undefiniert, wenn s = 0; eine Nullverschiebung mit ungleichen Endgeschwindigkeiten kann keine konstante Beschleunigung entlang dieser Achse für ein endliches Intervall aufnehmen.
a = (v² − u²) / (2s)Ein Fahrzeug, das von 10 m/s abbremst, um über 25 m zum Stillstand zu kommen:
a = (0² − 10²) / (2 × 25) = (−100) / 50 = −2 m/s²
Das negative Vorzeichen ist das Bremszeichen: Die Geschwindigkeit war positiv und abnehmend. Das Überprüfen mit der Änderung der Geschwindigkeit würde die Zeit aus einer anderen Gleichung benötigen; hier wurde die Zeit nie eingegeben. Für die Auswahl aller fünf SUVAT-Variablen verwenden Sie den Kinematics Calculator.
Berechnen Sie die Beschleunigung aus Kraft und Masse
Newtons zweites Gesetz besagt, dass die Nettokraft gleich Masse mal Beschleunigung ist. Die Lösung für Beschleunigung ergibt Kraft geteilt durch Masse. Dieser Modus ist keine kinematische Umstellung; er verbindet die Bewegung mit der Ursache der Beschleunigung, wenn eine konstante Nettokraft auf eine bekannte Masse wirkt.
F = ma
a = F / mEine Nettokraft von 30 N auf einer 10 kg Masse:
a = 30 / 10 = 3 m/s²
Die Masse muss in Kilogramm und die Kraft in Newton für a in m/s² liegen. Eine Kraft von null ergibt null Beschleunigung. Die Richtung von a entspricht der Richtung der Nettokraft. Reibung und andere entgegengesetzte Kräfte gehören in die Nettokraft, bevor man teilt; das Eingeben nur des angelegten Drucks, während eine Reibungskraft unausgewogen bleibt, erzeugt eine Beschleunigung, die das Objekt nie hatte. Verwandte Kraftprobleme finden sich auf dem Friction Calculator, sobald diese Seite online ist.
Finde Beschleunigung für dich = 0, v = 27, t = 9
Ein Objekt startet aus dem Ruhezustand und erreicht 27 m/s nach 9 Sekunden stetiger Beschleunigung. Die Beschleunigung beträgt 3 m/s². Diese drei Eingaben sind die bearbeitete Fixture für diese Seite, sodass jeder darunterliegende Schritt das ist, was das Werkzeug reproduzieren muss, wenn der Geschwindigkeitswechselmodus mit denselben Zahlen gewählt wird.
1. Listen Sie auf, was bekannt ist. u = 0 m/s, v = 27 m/s, t = 9 s. Eine Verschiebung ist nicht erforderlich.
2. Wende die Gleichung an. a = (v − u) / t
3. Ersatz. a = (27 − 0) / 9
4. Lösen. a = 3 m/s²
Verschiebung für dasselbe Intervall, für eine Konsistenzprüfung:
s = 1/2(u + v)t = 1/2(0 + 27) × 9 = 1/2 × 27 × 9 = 121.5 m
Oder aus s = ut + ½at²:
s = 0 + 1/2 × 3 × 81 = 121.5 m
Als Vielfaches der Standardschwerkraft:
3 / 9.80665 ≈ 0.306 g
Dasselbe 3 m/s² aus Kraft und Masse verwendet F = 30 N und m = 10 kg, weil 30 / 10 = 3 = 3 Drei Routen (Geschwindigkeitsänderung, kinematische Verschiebungsprüfung und F/m) landen auf einer Beschleunigung, wenn die Eingaben dieselbe Bewegung beschreiben.
Verstehe Verzögerung als negative Beschleunigung
Verzögerung im Alltagsgespräch bedeutet Verlangsamung. In den Gleichungen ist diese Situation einfach eine Beschleunigung mit einem Vorzeichen, das der Geschwindigkeit entgegengesetzt ist. Es gibt keine separate physikalische Größe namens Verzögerung mit eigener Einheit; der Rechner meldet einen unterzeichneten a und eine Notiz, wenn Geschwindigkeit und Beschleunigung entgegengesetzt sind.
Ein Fahrrad, das sich mit +15 m/s bewegt und unter einem = −2 m/s² an Geschwindigkeit verliert, verlangsamt im Alltagssprache und hat eine negative Beschleunigung in der Algebra. Ein Objekt, das sich mit −15 m/s (der negativen Richtung) bewegt und ein = −2 m/s² hat, beschleunigt sich, während beide Größen negativ sind. Abbremsen bedeutet immer eine entgegengesetzte Beschleunigung; das Wort "Verlangsamung" allein fixiert das Vorzeichen nicht, ohne zu wissen, in welche Richtung sich das Objekt bewegt.
Probleme mit dem Bremsweg gehen daher in ein negatives a ein, wenn die positive Achse der Anfangsachse folgt. Das Schreiben von "Verzögerung = 2 m/s²" in ein Notizbuch ist als Beschreibung in Ordnung; das Einsetzen in SUVAT benötigt weiterhin a = −2 unter dieser Achsenwahl.
Der Velocity Calculator gibt das vorzeichenmäßige v zurück, das mit diesem a gepaart ist. Wenn Geschwindigkeit und Beschleunigung entgegengesetzte Vorzeichen haben, sinkt die Geschwindigkeit; wenn sie ein Vorzeichen teilen, steigt die Geschwindigkeit. Dieser einzelne Vergleich ersetzt einen separaten Verzögerungsschalter auf der Form.
Beschleunigung in g-Kräften ausdrücken
Eine G-Kraft-Messung ist eine Beschleunigung geteilt durch die Standardschwerkraft. Die Standardschwerkraft ist genau definiert als 9.80665 m/s². Das Teilen des Vorzeichen- oder Absolutwerts von a durch diese Konstante gibt an, wie viele Vielfache der Freifallbeschleunigung das Objekt erfährt, was bedeutet, dass Luftfahrt-, Motorsport- und Unfallberichte Peaks erreichen.
n_g = a / 9.80665Für a = 3 m/s²:
n_g = 3 / 9.80665 ≈ 0.306
Für den freien Fall selbst gilt |a| = 9.80665 m/s² und der Betrag ist 1 g. Luftfahrt-, Motorsport- und Crashtestquoten erreichen ihren Höhepunkt in g, weil die Zahl direkt mit dem Gewicht verglichen wird: 2 g bedeutet eine Nettobeschleunigung, die doppelt so hoch ist wie das Stehen auf der Erde allein durch die Gravitation. Das Werkzeug kann sowohl m/s² als auch das g-Vielfache anzeigen. Die lokale Gravitationsbeschleunigung variiert leicht über der Erdoberfläche; die Umrechnung verwendet hier immer den Standardwert 9.80665, nicht eine lokale Vermessungszahl.
Eine negative Beschleunigung von −3 m/s² ist −0.306 g auf derselben Skala. Berichte nennen manchmal das Absolutvielfache und nennen die Richtung in Wörtern (Bremsen, nach unten). Beide Darstellungen sind in Ordnung, wenn die Vorzeichenkonvention für die Achse neben der Zahl sichtbar bleibt.
Häufig gestellte Fragen
Beschleunigungsfragen fragen üblicherweise, wie man a aus Geschwindigkeiten und Zeit bildet, wie Bremsen mit einem Minuszeichen zusammenhängt und wie ein Ergebnis in m/s² in ein Vielfaches von g umgewandelt wird. Jede folgende Antwort formuliert zuerst die Frage und liefert dann die Formel oder Konvention, wobei die Fixtur a = 3 m/s² verwendet wird, wobei eine konkrete Zahl den Punkt klärt.
Wie berechnet man Beschleunigung aus Geschwindigkeit und Zeit?
Subtrahiere die Anfangsgeschwindigkeit von der Endgeschwindigkeit und teile dann durch die Zeit: a = (v − u) / t. mit u = 0, v = 27 m/s und t = 9 s, a = 3 m/s².
Wie findet man Beschleunigung ohne Zeit?
Verwenden Sie a = (v² − u²) / (2s). Das Formular stammt von v² = u² + 2as. Es benötigt eine von null verschiedenen Verschiebung.
Was ist die Formel, die Kraft und Beschleunigung verbindet?
Newtons zweites Gesetz: F = ma, also a = F / m. Eine 30 N Nettokraft auf 10 kg erzeugt 3 m/s².
Ist Verzögerung anders als negative Beschleunigung?
Verzögerung beschreibt das Verlangsamen im allgemeinen Sprachgebrauch. In den Gleichungen ist Verlangsamen eine Beschleunigung entgegengesetzt zur Geschwindigkeit. Der angegebene Wert ist immer noch eine vorzeichenbehaftete Beschleunigung in m/s², nicht eine zweite Art von Größe.
Kann die Beschleunigung negativ sein, während die Geschwindigkeit steigt?
Ja. Wenn die Geschwindigkeit bereits negativ ist und die Beschleunigung ebenfalls negativ, steigt die Geschwindigkeit (die Größe). Das Schild zeigt die Richtung relativ zur Achse, nicht ob sich die Fahrt schneller anfühlt.
Was bedeutet eine Lesung von 1 g?
Das bedeutet, dass die Beschleunigungsgröße der Standardschwerkraft entspricht, 9.80665 m/s². Freier Fall in der Nähe der Erde ohne Luftwiderstand ist 1 g. Ein Ergebnis von 0.306 g für a = 3 m/s² ist einfach 3 geteilt durch 9.80665.
Welche Einheiten verwendet die Beschleunigung?
Die SI-Einheit ist Meter pro Sekunde Quadrat (m/s²). Fuß pro Sekunde im Quadrat erscheinen in einigen imperialen Texten; rechnet man mit dem Faktor 0.3048 m pro Fuß um, bevor man in SI löst, oder wählt diese Einheit auf dem Feld aus. Vielfache von g sind eine Darstellungswahl über m/s².
Warum muss Zeit in a = (v − u)/t ungleich null sein?
Die Division durch Null ist undefiniert. Wenn zwei Geschwindigkeiten gleichzeitig aufgezeichnet werden, gibt es kein Intervall, über das man die durchschnittliche Beschleunigung aus diesen Stichproben definieren kann.
Bedeutet konstante Beschleunigung konstante Kraft?
Für feste Masse ja: F = ma macht konstante a und konstante netto F dieselbe Aussage. Wenn sich die Masse ändert (ein raketenbrennender Treibstoff) oder die Nettokraft ändert, ist die Beschleunigung nicht konstant und SUVAT gilt nicht über dieses gesamte Intervall.
Wie hängt das mit den Werkzeugen für Geschwindigkeit und Verdrängung zusammen?
Der Velocity Calculator löst für v. Der Displacement Calculator löst für s. Diese Seite löst für a aus den Matching-Umordnungen und aus F / m. Alle drei teilen die Annahme der konstanten Beschleunigung.
Zusammenfassung
Konstante Beschleunigung folgt aus (v − u) / t, aus (v² − u²) / (2s) und aus F / m. Der ausgearbeitete Fall u = 0, v = 27 m/s, t = 9 s ergibt a = 3 m/s², etwa 0.306 g mit Standardschwerkraft 9.80665 m/s².
Die Verzögerung ist keine separate Einheit; sie ist als Beschleunigung gegenüber der Bewegung bezeichnet. Der Kraftmodus benötigt Nettokraft und Masse in SI, sodass das Ergebnis in m/s² landet.