Máy tính SUVAT là gì?
SUVAT là cách ghi nhớ năm đại lượng dùng trong các phương trình động học cho một vật chuyển động với gia tốc không đổi: s (quãng đường), u (vận tốc ban đầu), v (vận tốc cuối), a (gia tốc) và t (thời gian). Công cụ này nhận vào ba đại lượng thường biết nhất — vận tốc ban đầu, gia tốc và thời gian — rồi tính ra vận tốc cuối và quãng đường, kèm theo giá trị kiểm tra v². Đây là một công cụ vật lý phổ quát, áp dụng được ở mọi nơi.
Cách sử dụng
Nhập vận tốc ban đầu u theo mét trên giây, gia tốc a theo mét trên giây bình phương (dùng 9,8 cho rơi tự do dưới tác dụng của trọng lực), và thời gian trôi qua t theo giây. Bấm tính để xem vận tốc cuối v và quãng đường s. Hãy dùng nhất quán hệ đơn vị SI trong toàn bộ phép tính để có kết quả chính xác.
Giải thích các công thức
Bốn phương trình SUVAT chuẩn là:
$$v = u + a \cdot t$$ — vận tốc cuối bằng vận tốc ban đầu cộng gia tốc nhân thời gian.
$$s = u \cdot t + \tfrac{1}{2}\, a \cdot t^{2}$$ — quãng đường chính là diện tích nằm dưới đồ thị vận tốc–thời gian.
$$v^{2} = u^{2} + 2\, a \cdot s$$ — liên hệ giữa vận tốc và quãng đường mà không cần đến thời gian.
$$s = \tfrac{1}{2}(u + v) \cdot t$$ — quãng đường tính từ vận tốc trung bình.
Công cụ này dùng hai công thức đầu làm đầu vào chính rồi suy ra các đại lượng còn lại.
Ví dụ minh họa
Một chiếc xe khởi đầu với \(u = 5 \text{ m/s}\) và tăng tốc với \(a = 2 \text{ m/s}^2\) trong \(t = 4 \text{ s}\). Vận tốc cuối $$v = 5 + 2 \times 4 = \mathbf{13 \text{ m/s}}.$$ Quãng đường $$s = 5 \times 4 + \tfrac{1}{2} \times 2 \times 4^{2} = 20 + 16 = \mathbf{36 \text{ m}}.$$
Câu hỏi thường gặp
Tôi nên dùng đơn vị nào? Hệ đơn vị SI: mét, giây, m/s và m/s². Miễn là các giá trị nhập vào nhất quán với nhau thì kết quả cũng sẽ ở đơn vị tương ứng.
Gia tốc có thể âm không? Có. Hãy dùng giá trị âm khi vật giảm tốc hoặc khi chuyển động hướng xuống trong trường hợp quy ước chiều lên là dương.
Các phương trình SUVAT có dùng được khi gia tốc thay đổi không? Không — chúng giả định gia tốc không đổi (đều). Với gia tốc biến thiên, bạn cần đến các phương pháp dựa trên giải tích.
