ما هي حاسبة SUVAT؟
كلمة SUVAT هي وسيلة لتذكّر المقادير الخمسة المستخدمة في معادلات الحركة الكينماتيكية لجسم يتحرك بتسارع ثابت، وهي: s (الإزاحة)، وu (السرعة الابتدائية)، وv (السرعة النهائية)، وa (التسارع)، وt (الزمن). تأخذ هذه الحاسبة المقادير الثلاثة الأكثر شيوعًا والمعروفة عادةً — السرعة الابتدائية والتسارع والزمن — وتحسب لك السرعة النهائية والإزاحة، إضافةً إلى قيمة v² للتحقق. وهي أداة فيزيائية عامة تنطبق في أي مكان وأي بلد.
طريقة الاستخدام
أدخل السرعة الابتدائية u بوحدة المتر في الثانية، والتسارع a بوحدة المتر في الثانية المربعة (استخدم القيمة 9.8 للسقوط الحر تحت تأثير الجاذبية)، والزمن المنقضي t بالثواني. ثم اضغط على زر الحساب لتظهر لك السرعة النهائية v والإزاحة s. احرص على استخدام وحدات النظام الدولي (SI) بشكل متناسق للحصول على نتائج صحيحة.
شرح المعادلات
معادلات SUVAT الأربع القياسية هي:
$$v = u + a \cdot t$$ — السرعة النهائية تساوي السرعة الابتدائية زائد حاصل ضرب التسارع في الزمن.
$$s = u \cdot t + \tfrac{1}{2}\, a \cdot t^{2}$$ — الإزاحة هي المساحة الواقعة تحت منحنى السرعة–الزمن.
$$v^{2} = u^{2} + 2\, a \cdot s$$ — تربط بين السرعة والمسافة من دون الحاجة إلى الزمن.
$$s = \tfrac{1}{2}(u + v) \cdot t$$ — الإزاحة محسوبة من متوسط السرعة.
تعتمد هذه الأداة على المعادلتين الأوليين كمدخلات أساسية، وتشتق منهما بقية القيم.
مثال محلول
تنطلق سيارة بسرعة ابتدائية \(u = 5\) م/ث وتتسارع بمعدل \(a = 2\) م/ث² لمدة \(t = 4\) ثوانٍ. تكون السرعة النهائية $$v = 5 + 2 \times 4 = \textbf{13}\ \text{م/ث}.$$ والإزاحة $$s = 5 \times 4 + \tfrac{1}{2} \times 2 \times 4^{2} = 20 + 16 = \textbf{36}\ \text{م}.$$
الأسئلة الشائعة
ما الوحدات التي ينبغي استخدامها؟ وحدات النظام الدولي (SI): المتر، والثانية، والمتر في الثانية، والمتر في الثانية المربعة. وما دامت مدخلاتك متناسقة، فستكون النتائج بوحدات مطابقة لها.
هل يمكن أن يكون التسارع سالبًا؟ نعم. استخدم قيمة سالبة في حالة التباطؤ، أو للحركة نحو الأسفل عندما يكون الاتجاه إلى الأعلى موجبًا.
هل تصلح معادلات SUVAT مع التسارع المتغيّر؟ لا، فهي تفترض أن التسارع ثابت (منتظم). أما في حالة التسارع المتغيّر فتحتاج إلى طرق تعتمد على حساب التفاضل والتكامل.
