Калькулятор кінетичної енергії (Ek = ½mv²)
Обчисліть кінетичну енергію будь-якого тіла в русі. Введіть масу і швидкість — отримайте Ek у джоулях, кілоджоулях, ккал та імпульс. Формула: Ek = ½mv².
Кінематика — розділ фізики, що описує рух тіл. Цей калькулятор охоплює чотири основні формули: середня швидкість (v = s / t), відстань (s = v * t), час (t = s / v) та прискорення (a = (v - v0) / t). Оберіть режим, введіть відомі значення — результат обчислюється миттєво. Швидкість відображається в м/с і км/год, відстань у м і км, час у секундах і хвилинах, прискорення в м/с² із часткою g. Корисний для учнів, студентів, водіїв та інженерів.
У режимі "швидкість" калькулятор використовує v = s / t, де s — відстань у метрах, t — час у секундах. Результат у м/с конвертується в км/год множенням на 3,6. У режимі "відстань" обчислюємо s = v * t. Результат у метрах також виражається в кілометрах (ділення на 1000). У режимі "час" обчислюємо t = s / v. Результат у секундах також виражається в хвилинах (ділення на 60). Ділення на нуль захищено — калькулятор повертає 0. У режимі "прискорення" обчислюємо a = (v - v0) / t. Результат у м/с² також виражається як частка g = 9,81 м/с². Усі результати округлені до 4 значущих цифр.
Приклад 1 — швидкість: Автомобіль проїхав 180 км (180 000 м) за 7200 с (2 год). Середня швидкість: v = 180 000 / 7200 = 25 м/с = 90 км/год. Приклад 2 — прискорення: Автомобіль розганяється від 0 до 27,78 м/с (100 км/год) за 10 с. Прискорення: a = (27,78 - 0) / 10 = 2,778 м/с² = 0,283 g. Приклад 3 — час: Скільки часу займе поїздка 300 км при середній швидкості 100 км/год (27,78 м/с)? t = 300 000 / 27,78 = 10 800 с = 180 хв = 3 години.
Середня швидкість — це відношення пройденої відстані до часу: v = s / t. Вимірюється в м/с (СІ) або км/год. Вона не описує миттєвих змін швидкості — це узагальнене значення за весь відрізок руху.
Помножте значення в м/с на 3,6: v(км/год) = v(м/с) x 3,6. Приклад: 10 м/с = 36 км/год. Коефіцієнт 3,6 випливає з визначення одиниць (1 м/с = 3600 м/год = 3,6 км/год). Калькулятор виконує це перетворення автоматично.
Прискорення — це швидкість зміни швидкості: a = (v - v0) / t. Одиниця СІ — м/с² (метри на секунду в квадраті). Прискорення вільного падіння g = 9,81 м/с² є зручним еталоном — калькулятор також показує результат як частку g.
Результат "частка g" показує, у скільки разів обчислене прискорення більше або менше прискорення вільного падіння g = 9,81 м/с². Наприклад, 4,905 м/с² = 0,5 g. Значення 1 g дорівнює силі притяжіння Землі.
За формулою s = v * t, де v — швидкість у м/с, t — час у секундах. Результат подається в метрах та кілометрах. Приклад: транспортний засіб, що рухається зі швидкістю 25 м/с (90 км/год) протягом 3600 с (1 год), подолає 90 000 м = 90 км.
За формулою t = s / v, де s — відстань у метрах, v — швидкість у м/с. Результат подається в секундах і хвилинах. Приклад: маршрут 150 км (150 000 м) при швидкості 25 м/с (90 км/год) займе 6000 с = 100 хвилин.
Типовий легковий автомобіль розганяється від 0 до 100 км/год (27,78 м/с) приблизно за 8-12 секунд, що відповідає 2,3-3,5 м/с² (0,23-0,36 g). Спортивні автомобілі досягають 4-7 м/с² (0,4-0,7 g). Для порівняння, аварійне гальмування становить близько 8-10 м/с² (0,8-1 g).
Рівноприскорений рух — це рух, при якому прискорення є постійним у часі. Швидкість зростає (або зменшується) лінійно з часом. Кінематичні формули, що використовуються в калькуляторі, справедливі саме для цього типу руху. Насправді сили опору повітря та тертя змінюють цю поведінку.
Ні. Калькулятор використовує ідеальні формули кінематики (рівномірний або рівноприскорений рух) без урахування опору повітря, тертя чи зовнішніх сил. Результати точні для спрощених фізичних задач; у реальних умовах слід враховувати сили опору руху.
Калькулятор корисний для шкільних та університетських задач з фізики, аналізу даних GPS (середня швидкість подорожі), спортивних розрахунків (темп спринтера, швидкість кидка), проектування механічних пристроїв та повсякденних оцінок часу в дорозі й гальмівного шляху.
Результати мають інформаційний та освітній характер. Калькулятор використовує класичні формули кінематики (рівномірний та рівноприскорений рух) і не враховує опір повітря, тертя та релятивістські ефекти.
Обчисліть кінетичну енергію будь-якого тіла в русі. Введіть масу і швидкість — отримайте Ek у джоулях, кілоджоулях, ккал та імпульс. Формула: Ek = ½mv².