Judul SEO (58): Kalkulator Kecepatan - Kecepatan Akhir dan Rata-rata dari SUVAT Deskripsi meta (155): Temukan kecepatan akhir dari u, a, dan t, dari perpindahan tanpa waktu, atau sebagai rata-rata awal dan akhir. Konversi unit dan catatan tanda termasuk.
Skema: WebApplication + FAQPage + BreadcrumbList
Kalkulator Kecepatan menemukan kecepatan akhir, kecepatan rata-rata, dan hasil bertanda v² = u² + 2as di bawah percepatan konstan. Masukkan kuantitas yang diketahui untuk mode yang sesuai dengan masalah, dan alat mengembalikan meter per detik (atau satuan kecepatan lain yang dipilih) dengan aritmetika pengganti ditunjukkan langkah demi langkah.
Kecepatan adalah jumlah yang diminta oleh sebagian besar masalah terlebih dahulu. Tiga pengaturan ulang yang sama mencakup mobil yang menjauh, kendaraan yang berhenti, dan kecepatan tengah yang digunakan untuk mencari jarak saat akselerasi stabil.
Hitung kecepatan akhir dari percepatan dan waktu
Kecepatan akhir di bawah percepatan konstan mengikuti dari kecepatan awal, percepatan, dan waktu berlalu melalui satu relasi linier. Masukkan ketiga besaran tersebut dan alat mengembalikan kecepatan pada akhir interval, mengubah satuan sebelum aritmatika sehingga masalah yang dinyatakan dalam kilometer per jam tetap terselesaikan dengan benar ketika outputnya adalah meter per detik.
Relasi yang mendefinisikan adalah:
v = u + atPengaturan ulang yang menyelesaikan tiga variabel lainnya:
u = v − at
a = (v − u)/t
t = (v − u)/aSebuah kereta dimulai saat diam (u = 0) dan mempercepat pada 2 m/s² selama 3 s:
v = 0 + (2 × 3) = 6 m/s
Waktu tidak boleh nol saat menyelesaikan percepatan dari bentuk ini. Percepatan tidak boleh nol saat menyelesaikan waktu jika v berbeda dari u. Kedua pemeriksaan dinyatakan dalam panel hasil saat diterapkan.
Untuk set lengkap empat persamaan kinematika dan aturan yang memilih di antara mereka, gunakan Kinematics Calculator. Halaman ini menyimpan pengaturan ulang yang menyelesaikan kecepatan.
Hitung kecepatan rata-rata dari awal dan akhir
Kecepatan rata-rata di bawah percepatan seragam adalah rata-rata aritmatika dari kecepatan awal dan akhir. Nilai titik tengah itu dikalikan dengan waktu untuk memberikan perpindahan, itulah sebabnya buku teks memperkenalkannya sebelum persamaan waktu kuadrat. Rumus ini hanya berlaku saat percepatan konstan; ketika percepatan bervariasi, rata-rata waktu sebenarnya dari kecepatan adalah integral yang berbeda.
v̄ = (u + v) / 2dengan kamu = 5 m/s dan v = 11 m/s:
v̄ = (5 + 11) / 2 = 8 m/s
Perpindahan atas t = 3 s maka berikut adalah berikut:
s = v̄ × t = 8 × 3 = 24 m
Produk tersebut identik dengan s = ½(u + v)t. Kecepatan instan pada satu pembacaan jam bukanlah rata-rata ini. Rata-rata adalah ringkasan dari seluruh interval; grafik kecepatan-waktu adalah garis lurus dari u ke v, dan rata-rata adalah tinggi persegi panjang dengan luas yang sama dengan trapesium tersebut.
Hitung kecepatan dari percepatan dan perpindahan
Ketika waktu tidak diketahui, kecepatan akhir tetap mengikuti dari kecepatan awal, percepatan, dan perpindahan. Kuadratkan kedua sisi persamaan kecepatan linier, eliminasi t, dan relasi yang tersisa adalah v² = u² + 2as. Ambil akar kuadrat untuk v, dan buang hasil imajiner ketika objek tidak pernah mencapai perpindahan tersebut.
v² = u² + 2as
v = ±√(u² + 2as)Kendaraan yang mengerem dari 10 m/s pada −2 m/s² selama 25 m:
v² = 10² + 2(−2)(25) = 100 − 100 = 0
v = 0 m/s
Objek berhenti tepat pada perpindahan tersebut. Jika kuantitas di bawah akar negatif, tidak ada kecepatan akhir nyata untuk input tersebut. Pilihan tanda setelah akar mengikuti konvensi arah yang Anda tetapkan untuk masalah: akar positif untuk gerak ke arah positif, akar negatif saat benda bergerak ke arah sebaliknya.
Temukan kecepatan akhir untuk Anda = 5, a = 2, t = 3
Sebuah mobil menjauh pada 5 m/s dan berakselerasi pada 2 m/s² selama 3 detik. Kecepatan akhir adalah 11 m/s. Angka yang sama adalah perlengkapan mesin untuk v = u + at, jadi aritmetika di bawah ini adalah yang harus dihasilkan oleh alat tersebut.
1. Daftarkan apa yang diketahui. u = 5 m/s, a = 2 m/s², t = 3 s. Perpindahan tidak diperlukan untuk ketidaktahuan ini.
2. Terapkan persamaannya. v = u + at
3. Gantikan. v = 5 + (2 × 3)
4. Selesaikan. v = 5 + 6 = 11 m/s
Kecepatan rata-rata untuk interval yang sama:
v̄ = (5 + 11) / 2 = 8 m/s
Dengan waktu yang diketahui, perpindahan adalah 8 × 3 = 24 m. Memeriksa dengan bentuk no-time:
v² = 5² + 2(2)(24) = 25 + 96 = 121, jadi v = 11 m/s lagi.
Membedakan kecepatan dari kecepatan
Kecepatan adalah skalar. Kecepatan adalah vektor. Keduanya menggunakan satuan SI yang sama sebesar meter per detik, itulah sebabnya kata-kata itu bertukar dalam bahasa santai, tetapi perbedaan itu penting segera setelah arah berubah. Sebuah objek dapat mempertahankan kecepatan yang stabil sementara kecepatannya berubah terus-menerus.
Gerakan melingkar pada kecepatan konstan adalah contoh yang jelas. Mobil di bundaran dapat menahan 15 m/s pada speedometer sementara vektor kecepatannya berputar mengikuti belokan. Percepatan sentripetal ada meskipun pembacaan kecepatan datar. Masalah garis lurus menyembunyikan perbedaan karena arah hanya maju atau mundur, dan tanda v membawa informasi tersebut.
| Kuantitas | Tipe | Apa yang direkam |
|---|---|---|
| Kecepatan | skalar | Seberapa cepat, hanya dengan magnitudo |
| kecepatan | Vektor | Seberapa cepat dan ke arah mana |
Panjang jalur dari waktu ke waktu adalah kecepatan rata-rata. Perubahan posisi bersih dari waktu ke waktu adalah kecepatan rata-rata. Jalan kaki lima meter ke timur dan lima meter ke barat memiliki kecepatan rata-rata di atas nol dan kecepatan rata-rata nol. Kalkulator Perpindahan sepenuhnya memiliki perbandingan tersebut; di sini intinya hanya bahwa kecepatan dan kecepatan bukanlah label yang dapat dipertukarkan.
Baca tanda kecepatan
Kecepatan positif berarti gerakan ke arah yang Anda sebutkan positif. Kecepatan negatif berarti gerakan ke arah sebaliknya. Angka saja tidak pernah memberitahu Anda ujung mana yang positif; pilihan itu adalah bagian dari pengaturan masalah dan harus tetap tetap untuk setiap besaran dalam solusi yang sama.
Bola yang dilempar ke atas dengan ke atas sebagai positif meninggalkan tangan di, misalnya, +20 m/s, mencapai nol di puncak, lalu kembali dengan kecepatan negatif. Percepatan akibat gravitasi tetap negatif sepanjang waktu jika naik positif. Kecepatan adalah nilai absolut, jadi bola sama cepatnya saat turun seperti saat naik pada ketinggian yang sama, sementara kecepatan telah berbalik tanda tanda.
Membalik selama interval diperbolehkan dengan percepatan konstan. Persamaan tidak pecah ketika v melewati nol. Yang memutus pengaturan adalah pencampuran konvensi di tengah masalah: memanggil positif kanan untuk u dan positif kiri untuk a menghasilkan kesalahan tanda yang tampak seperti rumus yang salah.
Konversi antar satuan kecepatan
Satuan kecepatan berbeda dengan faktor tetap dari meter per detik. Konversi setiap input ke SI, selesaikan, lalu konversi output jika satuan lain dipilih. Alat ini menerapkan faktor-faktor tersebut secara otomatis; tabel di bawah ini menunjukkan apa yang digunakan lapisan konversi.
| Unit | Faktor ke m/s |
|---|---|
| m/s | 1 |
| km/h | 1/3.6 ≈ 0.277778 |
| km/s | 1000 |
| mph | 0.44704 |
| ft/s | 0.3048 |
Pemeriksaan yang dikerjakan: 36 km/jam di SI.
36 × (1000/3600) = 36 / 3.6 = 10 m/s
Sama 10 m/s dalam mil per jam:
10 / 0.44704 ≈ 22.37 mph
Dalam kaki per detik:
10 / 0.3048 ≈ 32.81 ft/s
Notasi ilmiah seperti 3.45e9 diterima pada setiap bidang numerik. Mencampur satuan dalam satu masalah tanpa mengonversi terlebih dahulu adalah sumber jawaban yang salah saat bekerja secara manual; pemilih satuan menghilangkan langkah tersebut ketika setiap bidang diatur sebelum menghitung.
Pertanyaan yang sering diajukan
Kecepatan akhir, kecepatan rata-rata, dan bentuk akar tanpa waktu menimbulkan klaster pertanyaan ujian yang sama: rumus mana yang sesuai dengan yang diketahui, bagaimana tanda bekerja, dan bagaimana kecepatan berbeda dari kecepatan. Jawaban di bawah ini menyatakan ulang setiap pertanyaan, lalu memberikan relasi atau perbedaan yang menyelesaikannya, dengan aritmetika fixture di mana sebuah angka membantu.
Apa rumus untuk kecepatan akhir dengan percepatan dan waktu?
Kecepatan akhir adalah kecepatan awal ditambah percepatan dikali waktu: v = u + at. Relasi ini mengasumsikan percepatan konstan. dengan kamu = 5 m/s, a = 2 m/s² dan t = 3 s, v = 5 + 6 = 11 m/s.
Bagaimana cara menghitung kecepatan rata-rata?
Dalam percepatan konstan, kecepatan rata-rata adalah (u + v) / 2. Kalikan dengan waktu untuk mendapatkan perpindahan. Rumus ini tidak sama dengan membagi panjang total lintasan dengan waktu ketika lintasan berputar kembali; hasil bagi itu adalah kecepatan rata-rata.
Bagaimana cara menemukan kecepatan tanpa waktu?
Gunakan v² = u² + 2as, lalu ambil akar kuadrat. Waktu membatalkan ketika persamaan linear dikuadratkan dan disubstitusi. Nilai negatif di bawah akar berarti masukan tersebut tidak pernah terjadi bersamaan untuk gerak nyata.
Apa perbedaan antara kecepatan dan kecepatan?
Kecepatan hanya berukuran besar. Kecepatan mencakup arah. Kecepatan konstan pada sebuah kurva tetap berarti perubahan kecepatan karena arah gerak berubah. Dalam satu dimensi, tanda v membawa arah.
Apakah kecepatan bisa negatif?
Ya. Nilai negatif berarti gerakan berlawanan dengan sumbu positif yang dipilih. Ini tidak berarti objek melambat. Melambat saat bergerak ke arah positif adalah percepatan negatif, yang diperlakukan oleh Acceleration Calculator sebagai kuantitas bertanda yang sebenarnya.
Apakah kecepatan rata-rata sama dengan setengah dari kecepatan akhir?
Hanya ketika objek mulai dari diam dan percepatan menjadi konstan. Maka u = 0, jadi v̄ = v/2. Jika Anda tidak nol, gunakan (u + v) / 2 daripada v/2.
Bagaimana cara mengonversi km/jam menjadi m/s?
Bagi dengan 3.6, karena satu kilometer per jam adalah 1000 meter dalam 3600 detik. Jadi 36 km/jam = 10 m/s. Kalikan dengan 3.6 untuk berjalan ke arah sebaliknya.
Bagaimana jika percepatan nol?
Kemudian v = u untuk seluruh interval. Kecepatan rata-rata sama dengan nilai konstan tersebut. Perpindahan adalah v × t. Bentuk kuadrat juga direduksi menjadi v² = u².
Mengapa bentuk akar kuadrat memberikan dua tanda?
Karena kuadrat kehilangan tanda. Secara fisik Anda mengembalikan tanda dari masalah: gerakan ke arah positif mengambil akar positif, gerak ke arah negatif mengambil akar negatif. Melaporkan keduanya tanpa konvensi membuat jawaban tidak lengkap.
Apakah kecepatan instan adalah kemiringan grafik perpindahan-waktu?
Ya. Di bawah percepatan konstan, grafik itu adalah parabola, dan gradiennya di titik mana pun adalah kecepatan pada saat itu. Grafik kecepatan-waktu adalah garis lurus yang nilainya pada setiap momen adalah kecepatan instan yang sama.
Ringkasan
Kecepatan akhir mengikuti dari v = u + at, kecepatan rata-rata dari (u + v) / 2 di bawah percepatan seragam, dan kasus tanpa waktu dari akar v² = u² + 2as.
Aritmetika yang dikerjakan untuk Anda = 5 m/s, a = 2 m/s² dan t = 3 s menghasilkan v = 11 m/s dan rata-rata 8 m/s.
Kecepatan dan kecepatan memiliki satuan yang sama tetapi bukan makna: arah menjadikan kecepatan sebagai vektor, dan tanda hasilnya mengikuti sumbu yang Anda deklarasikan. Faktor satuan dikonversi antara m/s, km/jam, mph, dan ft/s sebelum dan sesudah penyelesaian.