Калькулятори з фізики

Механіка 22

Зупинний шлях

Обчисліть повний зупинний шлях автомобіля за його швидкістю, часом реакції водія, зчепленням із дорогою та ухилом. Введіть свої значення, щоб побачити шлях за час реакції, гальмівний шлях і повну відстань у метрах і футах.

Закон Гука

Обчисліть силу пружності, жорсткість пружини або видовження за законом Гука (F = k·x). Введіть дві відомі величини, виберіть одиниці вимірювання — і одразу отримайте третю.

Кінцева швидкість

Обчислюйте кінцеву швидкість, початкову швидкість, прискорення або час за кінематичним рівнянням v = u + at. Введіть будь-які три значення, і калькулятор знайде четверте; підтримуються одиниці м/с, км/год, с і хв.

Маса

Обчисліть масу тіла за силою та прискоренням, використовуючи другий закон Ньютона. Введіть силу в ньютонах і прискорення в м/с², щоб миттєво отримати масу в кілограмах.

Математичний маятник

Обчисліть період коливань математичного маятника за його довжиною та прискоренням вільного падіння або знайдіть довжину, необхідну для заданого періоду. Введіть відоме значення й отримайте період, частоту та кількість коливань за хвилину.

Переміщення

Обчислюйте переміщення, початкову швидкість, прискорення чи час за кінематичним рівнянням s = ut + ½at². Оберіть шукану величину, введіть відомі значення — і одержите миттєву відповідь.

Пружне зіткнення (1D)

Обчисліть кінцеві швидкості двох тіл після одновимірного пружного зіткнення. Введіть маси та початкові швидкості обох тіл — калькулятор застосує закони збереження імпульсу й кінетичної енергії.

Рух тіла, кинутого під кутом

Обчисліть час польоту, максимальну висоту, дальність польоту та швидкість падіння тіла за його початковою швидкістю, кутом вильоту, початковою висотою та прискоренням вільного падіння. Підтримуються м/с, км/год, фут/с, миль/год і різні значення гравітації.

Сила

Обчисліть силу за масою та прискоренням, скориставшись другим законом Ньютона (F = m × a). Введіть масу в кг і прискорення в м/с², щоб миттєво отримати силу в ньютонах.

Гранична швидкість

Обчисліть граничну швидкість падаючого тіла за його масою, коефіцієнтом опору, густиною повітря, площею поперечного перерізу та прискоренням вільного падіння. Введіть значення й отримайте максимальну швидкість падіння в м/с, км/год, миль/год та інших одиницях.

Закон Кулона

Обчисліть електростатичну силу між двома точковими зарядами за законом Кулона. Введіть два заряди (нКл, мкКл, млКл, Кл або e), відстань між ними та отримайте силу в ньютонах разом із її напрямком.

Калькулятор імпульсу

Обчисліть імпульс (J = F·Δt), силу або інтервал часу за двома іншими відомими значеннями. Введіть силу у N або kN та час у с або мс — корисно для задач на імпульс і зіткнення у фізиці та інженерії.

Модуль Юнга

Обчисліть модуль пружності Юнга за напруженням і деформацією або за силою, площею поперечного перерізу та зміною довжини. Результат у ГПа, МПа, Па та psi.

Напруження та деформація

Обчислюйте умовне напруження, деформацію та видовження за прикладеною силою, площею поперечного перерізу та довжинами елемента. Введіть силу, площу, початкову та деформовану довжину, щоб отримати напруження в МПа/psi, деформацію та ΔL.

Натяг канатів

Обчисліть натяг одного каната або двох канатів, що утримують вантаж під однаковими кутами. Введіть масу, прискорення та кут, щоб отримати натяг у ньютонах.

Непружне зіткнення

Обчисліть кінцеву швидкість і втрачену кінетичну енергію при абсолютно непружному зіткненні в одному вимірі. Введіть маси та початкові швидкості обох тіл, щоб знайти швидкість об'єднаної маси після удару і розсіяну енергію.

Перевантаження

Введіть прискорення в м/с², ft/s², g або км/год за секунду — і цей калькулятор перетворить його у перевантаження: навантаження, виражене як кратне гравітаційного прискорення.

Похила площина

Обчисліть прискорення тіла, що ковзає вниз похилою площиною, за кутом нахилу та коефіцієнтом тертя — або знайдіть кут чи коефіцієнт тертя, якщо прискорення відоме.

Прискорення

Обчисліть прискорення за другим законом Ньютона: введіть прикладену силу в ньютонах та масу тіла в кілограмах, і калькулятор поверне прискорення в м/с².

Рівняння кінематики

Знайдіть будь-яку невідому величину в русі з постійним прискоренням. Введіть відомі значення, оберіть величину для визначення — початкову швидкість, кінцеву швидкість, прискорення, час чи переміщення — і отримайте миттєву відповідь за рівняннями СУВПЧ.

Середня швидкість

Обчисліть середню швидкість за загальною відстанню та загальним часом поїздки або введіть кілька ділянок з відстанями й часом. Результати показуються в м/с, км/год і mph, а при введенні ділянок — також середня векторна швидкість.

Сила тертя

Обчислюйте силу тертя за коефіцієнтом тертя та силою нормальної реакції опори або натомість знайдіть μ чи N. Введіть два відомі значення й отримайте миттєвий результат для будь-якої задачі з контактними поверхнями.

Обертальний рух 9

Кутове прискорення

Обчисліть кутове прискорення (α) зі зміни кутової швидкості за час або з обертального моменту та моменту інерції. Введіть значення в будь-яких одиницях і отримайте результат у рад/с², об/хв/с та інших.

Кутова швидкість

Обчисліть кутову швидкість за кутовим переміщенням і часом або за лінійною швидкістю та радіусом. Введіть свої значення та отримайте результат у рад/с, об/хв, градусах за секунду, а також період і частоту.

Доцентрова сила

Обчислюйте доцентрову силу, масу, швидкість або радіус для тіла в круговому русі. Введіть відомі значення, оберіть змінну для розрахунку та одержіть миттєвий результат у одиницях СІ.

Кутове прискорення

Обчисліть кутове прискорення (α) у rad/s² зі зміни кутової швидкості за час або з моменту сили та моменту інерції. Введіть відомі вам значення й отримайте миттєве переведення одиниць.

Кінетична енергія обертання

Обчисліть кінетичну енергію обертання тіла або маховика, що обертається, за його моментом інерції та кутовою швидкістю або за масою та радіусом суцільного диска. За потреби додайте поступальну кінетичну енергію для тіл, що котяться.

Момент сили

Обчисліть момент сили, силу або довжину плеча за формулою τ = r · F · sin(θ). Введіть будь-які дві величини та кут — і отримайте результат у Н·м, lb·ft або кгс·м.

Момент імпульсу

Обчисліть момент імпульсу L за моментом інерції та кутовою швидкістю або за даними матеріальної точки (маса, швидкість, радіус). Введіть значення в будь-яких одиницях і отримайте L у кг·м²/с (Дж·с).

Момент інерції

Обчислюйте масовий момент інерції для стрижнів, дисків, ободів, куль, пластин і матеріальних точок. Виберіть фігуру та вісь, введіть масу й розміри — і отримайте I у кг·м² разом з радіусом інерції.

Похилий поворот

Обчисліть ідеальну швидкість на похилому повороті за його радіусом і кутом нахилу, а також максимальну та мінімальну безпечну швидкість з урахуванням тертя шин. Введіть радіус, кут і коефіцієнт тертя, щоб отримати результат у км/год, миль/год та м/с.

Енергія та робота 9

Потужність

Обчислюйте потужність, роботу або час зі співвідношення P = W/t. Введіть два відомі значення з одиницями (Дж або кДж для роботи; с, хв або год для часу) і одразу отримайте третю величину.

Кінетична енергія

Обчисліть кінетичну енергію рухомого тіла за його масою та швидкістю за формулою KE = ½mv². Введіть значення в кг та м/с, щоб миттєво отримати результат у джоулях.

Збереження енергії

Цей калькулятор застосовує закон збереження механічної енергії для порівняння двох станів рухомого тіла. Введіть масу, висоту та швидкість у стані 1 і висоту в стані 2, щоб знайти швидкість у стані 2 і пересвідчитися, що повна енергія зберігається.

Робота

Обчисліть роботу, яку виконує постійна сила на певному шляху. Введіть силу в ньютонах і шлях у метрах — результат одразу з'явиться в джоулях.

Імпульс

Обчислюйте імпульс, масу або швидкість за формулою p = mv. Введіть будь-які два з трьох значень, оберіть одиниці та миттєво отримайте результат у кг·м/с.

Калькулятор пружної потенціальної енергії

Обчисліть пружну потенціальну енергію, накопичену в пружині, за її жорсткістю та зміщенням, або визначте k чи x, коли енергія відома. Підтримуються одиниці Н/м, Н/см, м, см і мм.

Механічний ККД

Введіть роботу, енергію або потужність, які ви подаєте в машину, і те, що отримуєте на виході, — калькулятор поверне механічний ККД у відсотках, а також кількість втраченої енергії.

Потенціальна енергія

Обчисліть гравітаційну потенціальну енергію за масою, висотою та прискоренням вільного падіння. Введіть значення в кг, м і м/с², щоб миттєво отримати результат у джоулях.

Сумарна робота

Обчисліть сумарну (рівнодійну) роботу, виконану над тілом, за його масою та зміною швидкості, використовуючи теорему про кінетичну енергію. Введіть масу, початкову та кінцеву швидкість, щоб отримати результат у джоулях.

Рідини 6

Густина

Обчислюйте густину за масою та об'ємом або знаходьте масу чи об'єм, коли густина відома. Підтримує кг, г, фунти, л, м³, галони та інші одиниці з миттєвим перетворенням.

Рівняння Бернуллі

Розв'яжіть рівняння Бернуллі для невідомого тиску, швидкості або висоти в другій точці вздовж лінії струму. Введіть повні умови в точці 1, залиште одне поле точки 2 порожнім — і калькулятор знайде невідому величину.

Виштовхувальна сила

Розрахуйте виштовхувальну силу, що діє на тіло, за густиною рідини, витісненим об'ємом і прискоренням вільного падіння згідно із законом Архімеда. За бажанням введіть вагу тіла, щоб отримати його уявну вагу та дізнатися, плаває воно чи тоне.

Відносна густина

Введіть густину (або масу та об'єм) і миттєво отримайте відносну густину відносно води, морської води, повітря або власного еталона, а також густину, переведену в поширені одиниці.

Гідростатичний тиск

Обчисліть гідростатичний тиск на будь-якій глибині у воді чи іншій рідині. Вкажіть глибину, густину рідини та прискорення вільного падіння, щоб отримати надлишковий і абсолютний тиск у кПа, бар, psi, атм і мм рт. ст.

Тиск

Обчислюйте тиск за силою та площею (або знаходьте силу чи площу) за формулою P = F / A. Введіть будь-які дві відомі величини, оберіть одиниці вимірювання та отримайте результат у Па, кПа, бар, psi тощо.

Гравітація та космос 6

Друга космічна швидкість

Розрахуйте другу космічну швидкість Землі, Місяця, Марса, Сонця або будь-якого власного тіла за його масою і радіусом за формулою vₑ = √(2GM/R). Результати в км/с, м/с, mph та інших одиницях, а також гравітація на поверхні.

Орбітальна швидкість

Обчисліть швидкість, необхідну для колової орбіти навколо Землі, Місяця, Марса, Юпітера, Сонця або довільного тіла. Введіть висоту або радіус орбіти й отримайте орбітальну швидкість, період та довжину орбіти.

Сила тяжіння

Обчисліть гравітаційну силу притягання між двома масами за законом всесвітнього тяжіння Ньютона. Введіть дві маси, відстань між їх центрами та отримайте силу в ньютонах, фунт-силах і інших одиницях.

Вага на планетах

Введіть свою масу або вагу на Землі й миттєво побачте, скільки б ви важили на Місяці, Марсі, Юпітері, Сонці, Плутоні та кожній іншій планеті Сонячної системи.

Вільне падіння

Обчисліть час вільного падіння, швидкість удару та пройдену відстань за висотою, часом або кінцевою швидкістю. Введіть будь-яку одну відому величину, початкову швидкість і прискорення вільного падіння, щоб миттєво отримати результат.

Рівняння Ціолковського

Обчисліть ідеальне значення delta-v ракети за рівнянням Ціолковського. Введіть швидкість витікання газів (або питомий імпульс), початкову (заправлену) та кінцеву (суху) масу.

Прості механізми 5

Вигода поліспаста

Вкажіть кількість відрізків каната, що підтримують вантаж, щоб визначити механічну вигоду поліспаста. За бажанням додайте вагу вантажу, ККД і висоту підйому, щоб отримати необхідне зусилля та довжину витягнутого каната.

Передаточне число

Розрахуйте передаточне число за кількістю зубів, діаметрами шестерень або виміряними швидкостями та отримайте вихідну швидкість, крутний момент і потужність зубчастої пари за один крок.

Машина Етвуда

Обчисліть прискорення та натяг нитки в машині Етвуда. Введіть дві маси (кг або г) і прискорення вільного падіння, щоб миттєво розв'язати цю класичну систему з двох мас і блока.

Перевага важеля

Обчисліть механічну перевагу важеля та зусилля, необхідне для підіймання вантажу. Введіть плече зусилля, плече навантаження, а за бажанням — вагу вантажу та силу, яку ви можете прикласти.

Перевага гвинта

Обчисліть ідеальну механічну перевагу гвинта за ходом його різьби та радіусом рукоятки. Введіть радіус важеля, крок різьби та, за бажанням, прикладене зусилля, щоб побачити осьову силу, яку може створити гвинт.

Хвилі та оптика 5

Закон Снелла

Введіть кут падіння та показники заломлення двох середовищ, щоб знайти кут заломлення за законом Снелла. Калькулятор також визначає граничний кут і попереджає, коли відбувається повне внутрішнє відбиття.

Швидкість хвилі

Обчисліть швидкість хвилі, довжину хвилі або частоту за двома іншими значеннями, використовуючи рівняння хвилі v = f·λ. Введіть будь-які дві величини, виберіть одиниці вимірювання — і невідому буде знайдено миттєво.

Формула лінзи

Розв’яжіть формулу тонкої лінзи 1/f = 1/do + 1/di для відстані до зображення, відстані до предмета або фокусної відстані. Введіть будь-які дві відомі величини та отримайте третю, а також тип зображення, збільшення і висоту зображення.

Ефект Доплера

Обчисліть частоту, яку ви чуєте, коли джерело звуку або спостерігач рухається. Введіть частоту джерела, обидві швидкості та швидкість хвилі, щоб отримати спостережувану висоту тону для наближення й віддалення.

Збільшення

Введіть висоти предмета й зображення або їхні відстані від лінзи чи дзеркала, щоб отримати лінійне збільшення, розмір зображення та дізнатися, чи є зображення прямим, чи перевернутим.