Skema: WebApplication + FAQPage + BreadcrumbList
Kalkulator Gerak Seragam yang Dipercepat menyelesaikan masalah di mana percepatan objek tetap konstan sepanjang interval yang dipelajari. Masukkan salah satu dari lima kuantitas kunci, perpindahan, kecepatan awal, kecepatan akhir, percepatan, dan waktu, dan alat ini menemukan dua kuantitas sisanya menggunakan persamaan SUVAT yang benar.
Gerakan yang dipercepat secara seragam adalah dasar dari mekanika pengenalan: sebuah mobil yang berakselerasi secara stabil dari lampu lalu lintas, bola yang jatuh bebas, atau kereta yang mengerem dengan kecepatan konstan semuanya cocok untuk model ini selama akselerasi itu sendiri tidak berubah selama interval yang dimaksud.
Selesaikan masalah gerak yang dipercepat secara seragam
Lima besaran menggambarkan gerakan percepatan konstan sepanjang garis lurus, dan mengetahui salah satu dari tiga besaran tersebut menetapkan dua kuantitas lainnya.
| Simbol | Kuantitas | Unit SI |
|---|---|---|
| s | perpindahan | meter (m) |
| u | kecepatan awal | meter per detik (m/s) |
| v | kecepatan akhir | meter per detik (m/s) |
| a | percepatan | meter per detik kuadrat (m/s²) |
| t | waktu | detik (detik) |
Isi tiga nilai yang diketahui dan biarkan dua sisanya kosong. Kalkulator mengidentifikasi persamaan mana yang sesuai dengan kombinasi yang diberikan dan menyelesaikan sesuai dengan itu, menampilkan substitusi pada setiap langkah.
Gunakan empat persamaan yang mendefinisikan
Empat persamaan menggambarkan gerakan yang dipercepat secara seragam, dan masing-masing menghilangkan tepat satu dari lima variabel, yang merupakan kunci untuk memilih yang tepat untuk setiap masalah.
| Persamaan | Tidak termasuk | Gunakan saat hilang |
|---|---|---|
| v = u + at | s | perpindahan |
| s = ut + ½at² | v | kecepatan akhir |
| s = ½(u + v)t | a | percepatan |
| v² = u² + 2as | t | waktu |
Contoh yang dikerjakan: sebuah mobil mulai beristirahat dan mempercepat pada 2 m/s² selama 3 detik. Temukan kecepatan akhir dan perpindahan.
1. Terapkan v = u + pada untuk kecepatan akhir. v = 0 + (2 × 3) = 6 m/s.
2. Terapkan s = ut + 1/2at² untuk perpindahan. s = (0 × 3) + 1/2(2)(9) = 9 m.
Verifikasi hasil dengan persamaan kedua
Pemeriksaan berguna pada setiap jawaban SUVAT adalah mengonfirmasinya dengan persamaan berbeda yang menggunakan nilai yang sama yang diketahui ditambah yang baru ditemukan tidak diketahui.
Melanjutkan contoh di atas, memeriksa perpindahan dengan v² = u² + 2as: v² = u² + 2as → 6² = 0² + 2(2)(s) → 36 = 4s → s = 9 m, yang cocok persis dengan hasil sebelumnya.
Pemeriksaan silang ini menangkap sebagian besar slip aritmatika, karena kesalahan dalam satu perhitungan jarang menghasilkan jawaban yang konsisten melalui persamaan kedua yang independen.
Ketahui kapan gerakan yang dipercepat secara seragam berlaku
Model ini mengasumsikan percepatan itu konstan, bukan hanya ada. Gravitasi dekat permukaan Bumi, mengabaikan hambatan udara, adalah contoh klasik percepatan konstan. Mobil yang perlahan melepaskan pedal gas, atau roket yang membakar bahan bakar dan kehilangan massa, tidak memiliki percepatan konstan dan membutuhkan metode berbasis kalkulus sebagai pengganti persamaan SUVAT sederhana.
Gesekan dunia nyata dan hambatan udara berarti persamaan ini adalah pendekatan bahkan untuk skenario "percepatan konstan" seperti jatuh bebas dalam jarak jauh, tetapi cukup kuat untuk sebagian besar masalah fisika pengantar (early physics).
Pilih konvensi tanda yang konsisten
Sebelum mengganti angka, tentukan arah mana yang dihitung sebagai positif. Pilihan tersebut harus tetap tetap untuk setiap besaran, kecepatan awal, kecepatan akhir, dan percepatan, sepanjang masalah yang sama.
Gravitasi negatif jika ke atas dipilih sebagai positif, dan bola yang dilempar ke atas akan menunjukkan kecepatan akhir yang berubah tanda saat naik, puncak, dan turun, sementara gravitasi itu sendiri tetap konstan dan negatif sepanjang waktu.
Lakukan contoh pengereman
Mobil yang melaju di u = 20 m/s mengerem pada a = −5 m/s² dan berhenti. Cari waktu yang diambil dan jarak yang ditempuh. 1. Terapkan v = u + at, dengan v = 0 di pemberhentian. 0 = 20 + (−5)t → t = 20/5 = 4 s.
2. Terapkan v² = u² + 2as untuk menemukan perpindahan. 0² = 20² + 2(−5)s → 0 = 400 − 10s → s = 400/10 = 40 m.
Mobil membutuhkan waktu 4 detik dan menempuh 40 m saat mengerem hingga berhenti, menggunakan dua persamaan SUVAT berbeda yang memiliki nilai yang sama antara u dan a.
Pertanyaan yang sering diajukan
Apa arti gerakan yang dipercepat secara seragam?
Ini menggambarkan gerakan di mana percepatan tetap konstan, tidak mempercepat atau melambat dalam laju perubahan, sepanjang interval yang dipelajari.
Berapa banyak persamaan SUVAT yang ada?
Empat persamaan independen menggambarkan gerakan yang dipercepat secara seragam, masing-masing menghilangkan salah satu dari lima variabel: perpindahan, kecepatan awal, kecepatan akhir, percepatan, dan waktu.
Bagaimana saya tahu persamaan mana yang harus digunakan?
Identifikasi tiga dari lima variabel yang diberikan, dan pilih persamaan yang tidak memerlukan dua variabel yang tidak diketahui. Setiap persamaan kehilangan tepat satu variabel, yang menentukan kapan persamaan itu berlaku.
Apakah gerakan yang dipercepat secara seragam dapat memiliki percepatan negatif?
Ya. Percepatan negatif (kadang disebut perlambatan ketika berlawanan dengan gerakan) sesuai dengan persamaan yang sama; tanda tersebut hanya memantulkan arah relatif terhadap sumbu positif yang Anda pilih.
Apakah ini berlaku untuk jatuh bebas?
Ya, ketika hambatan udara diabaikan. Jatuh bebas di dekat permukaan Bumi memiliki percepatan standar yang pada dasarnya konstan, gravitasi standar pada 9.80665 m/s², menjadikannya masalah gerak standar yang dipercepat secara seragam.
Bagaimana jika percepatan sebenarnya tidak konstan?
Maka keempat persamaan ini tidak berlaku secara langsung, dan masalah ini memerlukan kinematika berbasis kalkulus yang memperhitungkan perubahan percepatan seiring waktu.
Bisakah saya memeriksa jawaban SUVAT saya tanpa mengulang seluruh masalah?
Ya. Substitusi jawabanmu ke persamaan kedua yang menggunakan kombinasi nilai yang sudah diketahui. Jika kedua persamaan sejalan, jawabanmu sangat mungkin benar.
Ringkasan
Gerakan yang dipercepat secara seragam diatur oleh empat persamaan yang menghubungkan perpindahan, kecepatan awal, kecepatan akhir, percepatan, dan waktu, dengan setiap persamaan menghilangkan tepat satu variabel. Mobil yang memulai dari diam dan mempercepat pada 2 m/s² selama 3 detik mencapai 6 m/s dan menutupi 9 m, hasil yang identik melalui dua persamaan independen.
Model ini membutuhkan akselerasi yang benar-benar konstan; apa pun yang berubah laju seiring waktu membutuhkan pendekatan yang berbeda.