加速度の計算
加速度の計算で、足りない値を補えます。初速度、終速度、加速度、時間、距離の5つのうち3つを入力してください。例えば、静止状態から加速度3 m/s²で8秒なら、終速度は24 m/s(86.4 km/h)、距離は96 mです。
計算方法
等加速度運動では、速度が1秒ごとに同じ量aだけ変わります。式で書くとv=u+a·tです。初速度u、終速度v、加速度a、時間t、距離sの5つは4つの式でつながっていて、3つがわかれば残りが決まります。
公式
運動の4つの式は、v=u+a·t、s=(u+v)/2·t、v²=u²+2a·s、s=u·t+a·t²/2です。ツールは入力された値に合う式を選び、結果を4つの式すべてで確かめます。発進の例では、u=0、a=3 m/s²、t=8 sから、v=24 m/s(86.4 km/h)、s=96 mです。ブレーキの例では、u=25 m/s(90 km/h)、a=−5 m/s²でv=0になるまでなら、t=5 s、s=62.5 mです。
単位と符号
計算はm/s、m/s²、sで行い、km/hの速度は3.6で割って換算します。aが負なら、進行方向に減速しているという意味です。目安として、加速度はg単位でも表示します(1 g=9.80665 m/s²)。3 m/s²は約0.31 gです。
- 時間と終速度がない場合は平方根が出てきます。結果は最初の解です。
- a=0なら、初速度と終速度は等しく、s=v·tに帰着します。
- 空気抵抗や、変化する加速度は考慮していません。
よくある質問
加速度はどう計算しますか。
a=(v-u)/tで求めます。速度の変化量を時間で割ります。8秒で0から27.8 m/s(100 km/h)になるなら、約3.5 m/s²です。
負の加速度とはどういう意味ですか。
進行方向の速度が減る、つまり減速しているという意味です。a=−5 m/s²の自動車は、1秒ごとに速度が5 m/s減ります。
km/hをm/sに直すにはどうしますか。
3.6で割ります。90 km/hは25 m/sです。逆は3.6をかけます。「km/h」を選ぶと、ツールが自動で換算します。
出典・根拠
- Wikipedia – Gleichmäßig beschleunigte Bewegung
- Wikipedia – Equations of motion
- Wikipedia – Normfallbeschleunigung (g = 9,80665 m/s²)
更新日: · 編集方針
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