Sabit İvme ile Mesafe Hesaplama

Bir cismin sabit ivme altında, başlangıç hızı, ivmesi ve geçen süreye göre ne kadar yol kat ettiğini bulun.

Nasıl hesaplanır?

Araç sabit ivmeli hareketin iki denklemini kullanır: d = v0·t + ½·a·t² ve v = v0 + a·t. Burada v0 başlangıç hızı (m/s), a ivme (m/s²) ve t süredir (saniye). Sonuçlar metre ve metre/saniye cinsindendir, iki ondalıkla gösterilir. Hız ve ivme negatif olabilir; bu ters yönde hareketi veya frenlemeyi anlatır, ancak süre sıfır ya da daha büyük olmalıdır; negatif sürede sonuç gösterilmez. Başlangıç ya da son hız ışık hızına (299.792.458 m/s) ulaşacaksa sonuç yine verilmez. Mesafe yol uzunluğu değil net yer değiştirmedir: formül hız sıfıra ulaşınca hareketi durdurmaz, bu yüzden durmuş bir fren yapan cisim geriye gidiyormuş gibi gösterilir. İvmenin tam sabit kaldığı varsayılır.

Örnek hesaplama

Bir cisim 12 m/s ile başlıyor ve 8 s boyunca 2,5 m/s² ile hızlanıyor. Hız terimi: 12 × 8 = 96. İvme terimi: ½ × 2,5 × 8² = 0,5 × 2,5 × 64 = 80. Mesafe: 96 + 80 = 176,00 m. Son hız: 12 + 2,5 × 8 = 12 + 20 = 32,00 m/s. Araç 176,00 m mesafeyi ve 32,00 m/s son hızı gösterir.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • İvme teriminde sürenin karesini atlamak. ½at² kısmı t² ile büyür; süreyi ikiye katlamak bu terimi dört katına çıkarır.
  • Birimleri karıştırmak, örneğin hızı km/sa, ivmeyi m/s² olarak girmek. Önce hızı m/s'ye çevirin: 72 km/sa, 20 m/s eder.
  • Formülü durma anından sonrası için kullanmak. 20 m/s ve −4 m/s² ile 8 s için araç 32,00 m mesafe ve −12,00 m/s son hız gösterir; çünkü cisim 5 s sonra 50 m'de durmuş olur ve sonra geriye itilmiş sayılır.
  • Yavaşlamayı pozitif sayı olarak girmek. Frenleme negatif ivme ister, aksi halde cisim hızlanır.
  • Geriye bakmak için negatif süre girmek. Süre sıfır ya da daha büyük olmalıdır; geçmişe bakmak için bunun yerine hızın işaretini ters çevirin.

Bu hesaplama hakkında

d = v₀t + ½at² denklemi, sabit ivme altındaki hareketi tanımlayan klasik “SUVAT” kinematik denklemlerinden biridir; burada d kat edilen mesafeyi, v₀ başlangıç hızını, a ivmeyi ve t geçen süreyi ifade eder. Bu denklem, sabit bir ivmenin zamana göre integralinin alınmasından doğrudan elde edilir — önce hız, sonra konum bulunur — ve aralığın sonundaki son hızı bulmak için v_son = v₀ + at denklemiyle birlikte kullanılır.

Fizik derslerinde bu denklem çifti, doğrusal hareketi analiz etmenin temelini oluşturur ve doğrudan gerçek mühendislik problemlerine taşınır: bilinen bir ivmeden bir aracın fren mesafesini veya kalkış pistinde kat ettiği mesafeyi hesaplamak, yerçekimi altında düşen veya fırlatılan bir cismin ne kadar yol aldığını bulmak ya da bir konveyör veya asansörün hızlanma aşamasındaki kat ettiği mesafeyi boyutlandırmak gibi.

Bu hesaplayıcı, başlangıç hızı, ivme ve süreyi alarak kat edilen mesafeyi ve son hızı hesaplar.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar (0)

  • İlk yorumu siz yazın.

Popüler hesaplayıcılar

Tüm Hesaplayıcılar