SUVAT計算機

SUVAT方程式は、加速度が一定の一次元運動を表します。各文字は変位s、初速度u、終速度v、加速度a、経過時間tです。五つの量が方程式で結び付くため、適切な三つの既知量から残りの二つを求められます。本計算機は適切な二つの式を自動選択し、力学の演習、車両の運動、自由落下の近似、実験測定で必要な式変形を省きます。 結果を直接得るには、SI単位で統一してください。変位はメートル、速度はメートル毎秒、加速度はメートル毎秒毎秒、時間は秒です。符号には物理的な意味があります。入力前に正の方向を決めましょう。速度が正なら負の加速度は制動を表すことがあり、負の変位は終点が選んだ原点の負側にあることを意味します。計算機は符号を取り除いたり、すべての量を正と仮定したりしません。 加速度一定という前提が重要です。SUVATは理想的な放物運動の成分、等加速度で走る車両、重力加速度を一定とみなせる短い自由落下に適しています。抵抗が速度で大きく変わる場合、推力が時間とともに変わる場合、加速度が位置に依存する場合、異なる加速度の複数段階で方向が変わる場合には不適切です。そのような運動は区間ごとに分けるか、数値モデルを使ってください。 速度の二乗を含む式では、与えた大きさを満たす方向が数学的に複数存在することがあります。本ソルバーは主となる実数解を返し、途中の値が有限であることを確認します。それでも符号と時間が実際の状況に合うか確認が必要です。負の計算時間は、方向の取り方が不統一か、選んだ開始時刻より前の解であることを示す場合が多くあります。授業の課題では使用した式を書き、単位付きで代入し、丸めるのは最終結果だけにしましょう。途中で桁数を多めに保持すれば丸め誤差を減らせ、手計算を確認する信頼できる結果が得られます。