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輸入計算

輸入已知的初速度、加速度與時間,計算器即會算出末速度與位移。

數學公式

Show calculation steps (2)
  1. Displacement s

    Displacement s: SUVAT 運動方程式計算器

    s = u t + half a t squared

  2. Velocity Squared

    Velocity Squared: SUVAT 運動方程式計算器

    v squared = u squared + 2 a s, where s is the displacement above

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結果

末速度(v)
29.4
公尺每秒(m/s)
位移(s) 44.1 m
初速度(u) 0 m/s
加速度(a) 9.8 m/s²
時間(t) 3 s
v²(驗算) 864.36 m²/s²

什麼是 SUVAT 計算器?

SUVAT 是用來幫助記憶等加速度運動學方程式中五個物理量的口訣,分別代表:s(位移)、u(初速度)、v(末速度)、a(加速度)與 t(時間)。本計算器會根據最常見的三個已知量——初速度、加速度與時間——算出末速度與位移,並附帶 v² 的驗算值。它是一項通用的物理工具,適用於任何地方,無論你在台灣、香港或其他地區,物理定律都相同。

使用方法

輸入初速度 u(單位:公尺/秒)、加速度 a(單位:公尺/秒²,自由落體可使用重力加速度 9.8),以及經過時間 t(單位:秒)。按下計算即可得到末速度 v 與位移 s。請全程使用一致的 SI 國際單位,才能得到正確結果。

公式解析

四條標準的 SUVAT 運動方程式如下:

$$v = u + a \cdot t$$——末速度等於初速度加上加速度乘以時間。
$$s = u \cdot t + \tfrac{1}{2} a \cdot t^{2}$$——位移即速度–時間圖下方的面積。
$$v^{2} = u^{2} + 2 a \cdot s$$——將速度與距離連結,無須用到時間。
$$s = \tfrac{1}{2}(u + v) \cdot t$$——以平均速度求出位移。

本工具以前兩條公式作為主要輸入,再推導出其餘結果。

帶有斜線的速度-時間圖,陰影面積表示位移,斜率表示加速度
在速度-時間圖中,斜率是加速度 \(a\),陰影面積是位移 \(s\)。
物體沿直線加速的示意圖,標出 u、v、a、s 和 t
五個 SUVAT 量:初速度 \(u\)、末速度 \(v\)、加速度 \(a\)、位移 \(s\) 和時間 \(t\)。

計算範例

一輛車以 \(u = 5 \text{ m/s}\) 出發,並以 \(a = 2 \text{ m/s}^2\) 加速持續 \(t = 4\) 秒。末速度 $$v = 5 + 2 \times 4 = \mathbf{13 \text{ m/s}}.$$ 位移 $$s = 5 \times 4 + \tfrac{1}{2} \times 2 \times 4^{2} = 20 + 16 = \mathbf{36 \text{ 公尺}}.$$

常見問題

我應該使用什麼單位?請使用 SI 國際單位:公尺、秒、m/s 與 m/s²。只要輸入值的單位一致,輸出結果也會是對應的單位。

加速度可以是負值嗎?可以。當物體減速,或在「向上為正」的設定下向下運動時,請輸入負值。

加速度會變化時,SUVAT 方程式還適用嗎?不適用——這些方程式假設加速度為定值(均勻加速度)。若加速度會變化,則需運用微積分相關方法求解。

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