Калькулятор ускорения
Калькулятор ускорения для разгона, торможения, задач по силе и массе, а также движения по окружности. Показывает среднее ускорение, путь и перегрузку в g.
Что считает калькулятор ускорения
Ускорение показывает, как быстро меняется скорость тела во времени. В линейном режиме это среднее ускорение на выбранном интервале: например, разгон с места до 100 км/ч или торможение до остановки.
| Режим | Что известно | Что важно учесть |
|---|---|---|
| Скорость и время | Начальная скорость, конечная скорость и время | Результат - среднее ускорение за интервал, а не мгновенное значение |
| Сила и масса | Две из трех величин: сила, масса, ускорение | Режим работает с модулями положительных величин; знаки задают отдельно через выбранную ось |
| По окружности | Линейная скорость и радиус | Ускорение направлено к центру окружности даже при постоянной по модулю скорости |
Формулы ускорения
aavg — среднее ускорение, v — конечная скорость, v0 — начальная скорость, t — время.
Среднее ускорение при прямолинейном разгоне или торможении.
S — путь при постоянном ускорении, v0 — начальная скорость, a — ускорение, t — время.
Путь при постоянном ускорении на выбранном интервале.
F — равнодействующая сила, m — масса, a — ускорение вдоль выбранной оси.
Связь силы, массы и ускорения в скалярной задаче или вдоль выбранной оси.
ac — центростремительное ускорение, v — линейная скорость, r — радиус окружности.
Центростремительное ускорение при движении по окружности.
n — перегрузка в g, a — ускорение, g — стандартное ускорение свободного падения.
Перегрузка n - отношение ускорения к стандартному ускорению свободного падения.
Единицы и быстрые переводы
Основная единица ускорения в СИ - м/с². В автомобильных задачах также удобно читать результат как «на сколько км/ч меняется скорость за одну секунду».
| Скорость | В метрах в секунду | Пример чтения |
|---|---|---|
| 36 км/ч | 10 м/с | Если такая скорость набрана за 1 с, среднее ускорение 10 м/с² |
| 72 км/ч | 20 м/с | Удобная контрольная точка для городских и учебных задач |
| 100 км/ч | 27,78 м/с | Разгон 0-100 за 10 с дает около 2,78 м/с² |
Перегрузка в g
Перегрузка - это отношение ускорения к стандартному ускорению свободного падения, а не отдельная сила. Ощущения зависят от длительности воздействия, направления перегрузки, опоры тела, подготовки человека и защитного оборудования.
| Диапазон | Как читать осторожно | Пример |
|---|---|---|
| До 0,5 g | Мягкое изменение скорости | Лифт, плавное торможение |
| Около 1 g | Сравнимо со стандартным свободным падением | Падение без учета сопротивления воздуха |
| 2-5 g | Сильное кратковременное воздействие; важны направление и время | Спорткар, аттракцион, резкое торможение |
| Выше 5 g | Нужна профессиональная оценка условий и длительности | Авиация, аварийные сценарии, спортивные маневры |
Типичные ускорения в технике
| Объект | Ускорение | Перегрузка |
|---|---|---|
| Лифт обычный | 1 м/с² | 0,1 g |
| Авто 0–100 км/ч за 12 с | 2,3 м/с² | 0,24 g |
| Авто 0–100 км/ч за 6 с | 4,6 м/с² | 0,47 g |
| Спорткар (Porsche, 0–100 за 4 с) | 6,9 м/с² | 0,71 g |
| Свободное падение | 9,81 м/с² | 1 g |
| Tesla Plaid (0–100 за 2 с) | 13,9 м/с² | 1,42 g |
| Болид Formula-1 | 15 м/с² | 1,53 g |
Ограничения модели
- Линейный режим считает среднее ускорение и подходит для постоянного или усредненного движения на интервале.
- Режим силы и массы использует модули положительных величин. Направленные силы, отрицательные проекции и несколько сил нужно сначала свести к выбранной оси.
- Центростремительное ускорение направлено к центру окружности. Центробежная величина появляется как псевдосила во вращающейся неинерциальной системе отсчета.
- Графики показывают идеализированное движение с постоянным ускорением; сопротивление воздуха и изменение тяги не учитываются.
Часто задаваемые вопросы
Источники и нормативная база
- Average and Instantaneous AccelerationOpenStax
- Newton's Laws of Motion - IntroductionOpenStax
- Uniform Circular MotionOpenStax
- AccelerationHyperPhysics
Расчёты выполняются на основе указанных нормативных и справочных источников. Ссылки открываются в новой вкладке.
Похожие инструменты
Расчёт скорости, расстояния и времени для равномерного движения или средней скорости. Поддержка единиц: км/ч, м/с, миль/ч, узлы. Шаги решения, пересчёт во все единицы, бытовые сравнения и график пути.
Расчёт пути, перемещения и других величин равноускоренного движения по формулам SUVAT. Заполните любые 3 поля из 5 — калькулятор сам подберёт нужную связь и найдёт остальные величины.
Онлайн-калькулятор второго закона Ньютона: считает силу F, массу m или ускорение a. Поддерживает 6 единиц массы (кг, г, т, фунты), 5 единиц ускорения (м/с², g, формула расчета, см/с²) и 8 единиц силы (Н, кН, кгс, дин, фунт-сила и др.). Сравнивает результат с реальными силами и строит график зависимости.
Расчёт времени падения, скорости удара и кинетической энергии. Три режима: идеальное падение (вакуум), с сопротивлением воздуха (терминальная скорость) и бросок вверх. 11 планет, графики h(t) и v(t), сравнение вакуум vs воздух.
Рассчитайте центростремительную силу, ускорение и перегрузку при движении по окружности. Калькулятор находит силу, массу, скорость или радиус, принимает линейную скорость, период оборота или об/мин.
Рассчитайте угловое ускорение в формула расчета по двум угловым скоростям, моменту силы и моменту инерции, радиусу точки, времени движения или торможению до остановки.