Comment choisir l'équation de cinématique correcte: guide de décision SUVAT

Deja de adivinar qué équation cinématique utiliser. cette guide montre comment elegir la formule SUVAT correcte a partir de la variable que te falta, avec un ejemplo resuelto, les errores que cuestan puntos et calculadoras gratuitas pour chaque paso.

Cuatro ecuaciones, une sola décision

Todo problème de accélération constante se résout avec les mismas cuatro ecuaciones, así que la dificultad nunca está en le álgebra, sino en elegir por cuál empezar. La mayoría de les puntos perdidos vienen de escoger une formule que contiene une variable que l'enunciado nunca dio, et ensuite dar vueltas intentando encontrarla.

Hay une sola regla que elimina les conjeturas: identifica la variable SUVAT que l'enunciado ni te da ni te pide, et usa l'équation que la deja fuera.

les cinco variables SUVAT

  • s — desplazamiento, en metros. La distance en línea recta entre l'inicio et le final, no le recorrido total.
  • u — vitesse inicial, en metros por segundo. La rapidez et dirección en l'instante en que empieza le cronómetro.
  • v — vitesse final, en metros por segundo. La rapidez et dirección en l'instante en que se detiene le cronómetro.
  • a — accélération, en metros por segundo al cuadrado. Se supone constante en todo quantité de mouvement.
  • t — temps, en segundos. l'intervalo entre les dos mediciones de vitesse.

    • chaque une de les cuatro ecuaciones utiliza exactamente cuatro de ces cinco variables. Ese único hecho est toda la base de la regla de décision.

    La regla: nombra la variable que falta

    Lee l'enunciado dos veces. Anota les datos et subraya lo que te piden. La variable de s, u, v, a et t que sur est la que falta, et hay exactamente une équation que l'omite.

    Falta v? Usa s = ut + ½at²

    Es l'équation pour les enunciados que dan vitesse inicial, accélération et temps, et preguntan qué distance recorrió l'objeto. Un coche que arranca en un semáforo, une piedra que cae depuis un puente ou un tren que frena pendant un intervalo conocido no necesitan la vitesse final pour responderse.

    Falta s? Usa v = u + at

    La plus sencilla de les cuatro et l'indicada quand le desplazamiento no aparece en l'enunciado. Si te preguntan a qué vitesse termina algo tras acelerar pendant un temps dado, la respuesta cabe en une línea.

    Falta t? Usa v² = u² + 2as

    l'équation que plus se olvida et la que plus travail ahorra. Cuando l'enunciado da une distance et pide une vitesse, ou al revés, sin mencionar le temps, cette formule evita le rodeo de calculer t d'abord.

    Falta a? Usa s = ½(u + v)t

    Utile quand l'accélération est desconocida ou simplemente irrelevante. Como ½(u + v) est la vitesse moyenne avec accélération constante, cette équation est en realidad distance = vitesse × temps disfrazada.

    Un ejemplo resuelto

    Un ciclista que va a 4 m/s acelera uniformemente a 1,5 m/s² a lo largo de 30 m. Cuál est son vitesse final?

    les datos sont u = 4 m/s, a = 1,5 m/s² et s = 30 m, et se pide v. La variable que sobra est t, parce que le temps ni se da ni se pide, así que corresponde l'équation que omite le temps.

    v² = u² + 2as = 4² + 2(1,5)(30) = 16 + 90 = 106, de modo que v = √106 ≈ 10,3 m/s.

    Si hubieras empezado por v = u + at, habrías necesitado t d'abord, convirtiendo un solo cálculo en dos et duplicando les probabilidades de un error de redondeo.

    Cuatro errores que cuestan puntos

  • Confundir distance avec desplazamiento. Un objeto que vuelve a son punto de partida ha recorrido une distance, pero son desplazamiento est cero, et toutes les ecuaciones SUVAT usan le desplazamiento.
  • Perder le signo de la desaceleración. Si le mouvement vers adelante est positivo, le frenado debe entrar como accélération negativa. les errores de signo sont la causa plus común de resultados imposibles.
  • Mezclar unités avant de sustituir. Convierte kilómetros a metros et horas a segundos al principio, no a mitad du desarrollo.
  • Olvidar que v² = u² + 2as tiene dos raíces. queldate avec la que coincide avec la dirección du mouvement descrito.

    • Cuándo dejan de servir les ecuaciones SUVAT

    toutes les ecuaciones anteriores suponen accélération constante. Esa suposición falla en tres situaciones habituales, et usarlas igualmente produce une respuesta errónea avec apariencia de correcte.

  • La résistance du aire est significativa, por lo que l'accélération disminuye al aumentar la rapidez.
  • La force cambia avec la position, como en une masse unida a un resorte.
  • le mouvement est bidimensional, como le de un projectile lanzado.

    • le caso du projectile tiene un truco que conviene conocer: les movimientos horizontal et vertical sont independientes, de modo que puedes aplicar SUVAT por separado a chaque eje, avec a = 0 en le horizontal et a = g en le vertical.

    Comprueba le método, no solo le résultat

    une vez que sabes qué équation necesitas, verificar l'aritmética debería ser rapide. ces calculadoras muestran la formule sustituida junto al résultat, pour que confirmes tanto le método como le número.

  • Calculateur de cinématique — résout cualquiera de les cuatro ecuaciones pour la variable que te falte.
  • Calculateur de vitesse — pour le caso v = u + at et problèmes sencillos de rapidez.
  • Calculateur de accélération — quand l'incógnita est a et no un dato.
  • Calculateur de desplazamiento — pour s = ut + ½at² et problèmes de vitesse moyenne.
  • Calculateur de mouvement de proyectiles — separa un lanzamiento bidimensional en ejes independientes.
  • Calculateur de énergie cinétique — le paso siguiente natural une vez que has despejado v.

    • La regla tarda des cuantos problèmes en volverse automática, pero merece la pena practicarla: nombrar la variable que falta convertit une elección entre cuatro ecuaciones en une elección entre une.

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