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输入计算

输入已知的初速度、加速度和时间,计算器即可求出末速度与位移。

数学公式

Show calculation steps (2)
  1. Displacement s

    Displacement s: SUVAT 运动方程计算器

    s = u t + half a t squared

  2. Velocity Squared

    Velocity Squared: SUVAT 运动方程计算器

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

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结果

末速度 (v)
29.4
米每秒(m/s)
位移 (s) 44.1 m
初速度 (u) 0 m/s
加速度 (a) 9.8 m/s²
时间 (t) 3 s
v²(校验值) 864.36 m²/s²

什么是 SUVAT 计算器?

SUVAT 是一种便于记忆的助记符,对应匀加速运动学方程中的五个物理量:s(位移)、u(初速度)、v(末速度)、a(加速度)和 t(时间)。本计算器以最常见的三个已知量——初速度、加速度和时间为输入,自动算出末速度和位移,并附带 v² 的校验值。这是一款通用的物理工具,适用于任何场景,不受国别或地区限制。

如何使用

输入初速度 u(单位:米/秒)、加速度 a(单位:米/秒²,自由落体可取 9.8),以及经过的时间 t(单位:秒)。点击「计算」即可得到末速度 v 和位移 s。请全程使用统一的国际单位制(SI)单位,以确保结果正确。

公式详解

四个标准的 SUVAT 运动方程如下:

$$v = u + a \cdot t$$ —— 末速度等于初速度加上加速度与时间的乘积。
$$s = u \cdot t + \tfrac{1}{2} a \cdot t^{2}$$ —— 位移即速度–时间图像下方的面积。
$$v^{2} = u^{2} + 2 a \cdot s$$ —— 不含时间,将速度与距离直接关联。
$$s = \tfrac{1}{2}(u + v) \cdot t$$ —— 由平均速度求位移。

本工具以前两个公式作为主要输入,并由此推导出其余结果。

带有斜线的速度-时间图,阴影面积表示位移,斜率表示加速度
在速度-时间图中,斜率是加速度 \(a\),阴影面积是位移 \(s\)。
物体沿直线加速的示意图,标出 u、v、a、s 和 t
五个 SUVAT 量:初速度 \(u\)、末速度 \(v\)、加速度 \(a\)、位移 \(s\) 和时间 \(t\)。

实例演算

一辆汽车以 \(u = 5\ \text{m/s}\) 起步,以 \(a = 2\ \text{m/s}^2\) 的加速度行驶 \(t = 4\ \text{s}\)。末速度 $$v = 5 + 2 \times 4 = 13\ \text{m/s}$$ 位移 $$s = 5 \times 4 + \tfrac{1}{2} \times 2 \times 4^{2} = 20 + 16 = 36\ \text{m}$$

常见问题

应该使用什么单位?国际单位制(SI):米、秒、米/秒和米/秒²。只要输入量保持一致,输出结果就会采用对应的单位。

加速度可以是负值吗?可以。表示减速时,或在以向上为正方向时表示向下运动,都可以使用负值。

SUVAT 方程适用于变加速度吗?不适用——这些方程的前提是加速度恒定(匀加速)。如果加速度在变化,则需要借助微积分方法求解。

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