Kalkulator Fizik merangkumi pergerakan pecutan malar, tenaga mekanikal, daya sentuhan, spring, jisim dan berat, gelombang dan pereputan radioaktif. Setiap halaman menjawab satu kelas masalah, mengira semula secara langsung, dan menunjukkan formula yang digantikan di sebelah keputusan dan bukannya mengembalikan nombor kosong. Pemalar bersama (graviti standard, kelajuan gelombang, separuh hayat isotop, pekali geseran) datang dari satu fail rujukan jadi separuh hayat g yang sama atau separuh hayat karbon-14 yang sama tidak pernah muncul dengan dua nilai berbeza pada dua halaman.
Set ini dibina untuk kerja kursus dan pemeriksaan teknikal pantas: masukkan kuantiti yang diketahui, baca yang tidak diketahui, dan lihat persamaan atau penyusunan semula yang menghasilkannya.
Mulakan dengan kuantiti yang anda perlu cari
Masalah gerakan sepatutnya berada di halaman yang berbeza bergantung sama ada yang tidak diketahui adalah set SUVAT penuh atau satu pembolehubah tunggal. Alat tenaga, jisim dan daya mengikuti peraturan yang sama: buka halaman yang dinamakan mengikut kuantiti yang sedang diselesaikan, bukan topik bersebelahan yang kebetulan berkongsi formula.
Masalah gerakan yang membekalkan mana-mana tiga masalah pergerakan, halaju awal, halaju akhir, pecutan dan masa perlu digunakan dalam Kalkulator Kinematik, yang memilih persamaan SUVAT yang sesuai. Apabila yang tidak diketahui secara khusus ialah halaju akhir, anjakan atau pecutan, halaman pembolehubah tunggal yang sepadan memiliki laluan penyelesaian dan satu topik konseptual yang berkaitan dengannya (kelajuan berbanding kelajuan, anjakan berbanding jarak, atau perlambatan dan daya g).
Tenaga dibahagikan dengan cara yang sama. Tenaga kinetik ialah 1/2mv². Tenaga potensi graviti dan elastik berkongsi satu halaman yang juga memiliki perbincangan ketinggian rujukan dan pemuliharaan tenaga antara PE dan KE. Kerja menghubungkan daya dan anjakan dengan perubahan tenaga. Kesetaraan jisim-tenaga terletak di halaman E=mc² sendiri untuk penukaran rehat-jisim pada skala manusia.
Daya, geseran dan momentum
Daya sentuhan dan perubahan momentum terletak dalam empat alat yang bersambung. Geseran menggunakan μN, impuls menyamakan FΔt dengan mΔv, undang-undang Hooke menyelesaikan F = −kx, dan jisim memulihkan kilogram daripada ketumpatan, daripada F/a, atau daripada berat dan g. Setiap halaman mengekalkan nombor kerja tersendiri.
Daya geseran adalah μ kali daya normal, dengan pratetap pasangan bahan dan mod kecenderungan yang menggunakan N = mg cos θ. Kalkulator Impuls dan Momentum menyamakan FΔt dengan mΔv dan menunjukkan bahawa N·s dan kg·m/s adalah kuantiti SI yang sama. Hukum Hooke menyelesaikan F = −kx untuk daya, kekakuan atau anjakan dalam had elastik. Jisim boleh diperoleh daripada ketumpatan dan isipadu, daripada F/a, atau daripada berat dan g, dan halaman itu memiliki jisim berbanding berat ditambah jadual permukaan-graviti planet.
Keempat-empat alat ini berkongsi keluarga enjin mekanik. Mereka tidak mengulangi contoh kerja masing-masing. Blok 10 kg geseran pada μ = 0.8 dan impuls 50 N atas 0.2 kekal pada halaman mereka sendiri.
Gelombang dan pereputan radioaktif
Kalkulator Panjang Gelombang menyelesaikan v = fλ dengan pratetap sederhana untuk cahaya dan bunyi, termasuk 343 m/s di udara pada 20 °C. Ia melabelkan jalur elektromagnetik dan warna kelihatan dari panjang gelombang. Kalkulator Separuh Hayat menggunakan pereputan eksponen, menukar separuh hayat kepada purata jangka hayat dan pemalar pereputan, dan memuatkan pratetap isotop dari karbon-14 hingga tritium.
Tenaga foton E = hf menggunakan pemalar Planck dari fail rujukan yang sama dengan kelajuan gelombang. Contoh radiokarbon menggunakan hayat separuh tahun 5,730-tahun yang disimpan untuk karbon-14, bukan pengganti bulat.
Bagaimana nombor dihasilkan
Setiap kalkulator mengambil pemalar daripada rujukan fizik yang dikongsi: graviti piawai 9.80665 m/s², kelajuan cahaya, pemalar Planck, pasangan pekali geseran, graviti permukaan, kelajuan medium gelombang, tepi jalur EM, julat warna yang kelihatan dan separuh hayat isotop. Enjin adalah fungsi tulen; halaman ini memaparkan langkah pecahan yang dikembalikan oleh enjin.
Input yang terlalu ditentukan akan diperiksa apabila UI membenarkan medan tambahan. Jika tiga nilai SUVAT menentukan gerakan dan satu lagi tidak bersetuju, alat akan menyatakannya. Idea konsistensi yang sama muncul secara impuls apabila kedua-dua FΔt dan mΔv dimasukkan.
Notasi saintifik dalam bentuk 3.45e9 diterima pada medan berangka kerana nilai fizik merangkumi banyak order magnitud.
Alat kimia dan elektrik berdekatan
Berat molekul, molariti dan undang-undang gas ideal berada di sebelah hab ini, begitu juga alat perintang dan titisan voltan. Mereka berkongsi fail rujukan yang sama untuk berat atom dan data wayar, tetapi ia bukan inventori halaman koleksi fizik itu sendiri.
Tiga kalkulator kimia (berat molekul, molariti, undang-undang gas ideal) dan dua alat elektrik (kod warna perintang dan penurunan voltan) dihantar dalam program binaan yang sama. Mereka menggunakan fail rujukan yang sama untuk berat atom, set unit pemalar gas dan data AWG. Hab elektrik kekal dipegang sehingga lebih banyak alat menyertainya; halaman kimia kekal nipis sehingga halaman pencairan dan stoikiometri berkaitan mendarat.
Alat saiz BTU digunakan di bawah kalkulator pembinaan, bukan di sini, kerana ia mengukur loji penyejuk dari geometri bilik dan bukannya mengajar hubungan fizik.
Soalan lazim
Kalkulator mana yang menyelesaikan masalah SUVAT?
Gunakan Kalkulator Kinematik apabila mana-mana tiga s, u, v, a dan t diketahui dan selebihnya mesti ditemui. Gunakan Velocity, Displacement atau Acceleration apabila yang tidak diketahui tetap dan anda mahu halaman yang memiliki titik pengajaran pembolehubah itu.
Di manakah jisim berbanding berat dijelaskan?
Pada kalkulator jisim. Jisim adalah tidak berubah; berat W = mg berubah mengikut graviti permukaan. Bulan, Marikh dan jasad lain menggunakan jadual graviti permukaan dari fail rujukan.
Adakah alat-alat ini menunjukkan cara kerja?
Ya. Setiap keputusan termasuk langkah yang digantikan dari enjin (nilai yang diketahui, persamaan, penggantian, hasil). Ini disengajakan: pesaing dalam niche ini sering hanya mengembalikan nombor akhir.
Adakah pekali geseran itu tepat?
Tidak. Ia adalah nilai permukaan kering anggaran yang berubah mengikut kemasan, kelembapan dan pencemaran. Kalkulator geseran menyatakan bahawa pada halaman; anggap pratetap sebagai anggaran permulaan.
Separuh hayat apa yang digunakan oleh karbon-14?
5,730 tahun, daripada jadual isotop dalam rujukan fizik. Purata jangka hayat adalah kira-kira 8,266.6 tahun. Kuantiti baki selepas dua separuh hayat adalah satu perempat daripada jumlah awal.
Adakah graviti standard 9.81 atau 9.80665?
Pengiraan menggunakan 9.80665 m/s² tepat sekali. Prosa mungkin mengatakan 9.81. Graviti tempatan di Bumi berubah sedikit; planet lain menggunakan nilai g permukaan yang dijadualkan.
Bolehkah saya memasukkan nilai dalam notasi saintifik?
Ya. Gunakan bentuk 3.45e9 tanpa ruang di sekitar e. Output boleh dipaparkan dalam gaya yang sama apabila magnitud besar atau kecil.
Ringkasan
Kategori ini mengelompokkan kalkulator gerakan, tenaga, mekanik, gelombang dan pereputan di sekitar data rujukan bersama dan enjin yang menunjukkan cara kerjanya. Pilih halaman mengikut kuantiti yang anda perlu cari. Kinematik memiliki pemilihan persamaan untuk pecutan tetap; jisim memiliki jisim berbanding berat; geseran, impuls dan undang-undang Hooke meliputi daya sentuhan dan spring; gelombang panjang gelombang dan separuh hayat serta peluruhan eksponen.
Pemalar datang dari satu fail jadi setiap halaman bersetuju pada pasangan g, c, μ dan separuh hayat isotop.