Gyorsulás kalkulátor
Egyenletesen gyorsuló mozgás
Eredmény
InfoGyors áttekintés – a gyorsulás röviden
- Alapképlet: – a sebességváltozás és az eltelt idő hányadosa
- Mértékegység: m/s² (méter per szekundum a négyzeten); a nehézségi gyorsulás
- Megtett út: , egyenletes gyorsulásnál
- Fékút: – a sebesség négyzetével nő (kétszeres sebesség → négyszeres fékút)
- Előjel: a negatív gyorsulás lassulást (fékezést) jelent
💡 A gyorsulás a sebesség változásának üteme – nem azt méri, milyen gyorsan mész, hanem hogy milyen gyorsan gyorsulsz.
A gyorsulás azt mutatja meg, milyen gyorsan változik egy test sebessége. Az egyenletesen gyorsuló mozgás alapképlete az , amiből az autók 0–100 km/h idejétől a fékútig sok minden kiszámolható. Ez az oldal egy interaktív kalkulátort ad, majd végigvezet a képleteken, a mértékegységeken, a levezetett példákon és a tipikus hibákon.
Gyorsulás kalkulátor
Add meg a kezdő- és végsebességet, valamint az időt, és a kalkulátor kiszámolja a gyorsulást (m/s²) és a megtett utat – km/h és m/s egységben egyaránt. Fékezésnél a nagyobb kezdő- és a kisebb végsebességet írd be: a negatív eredmény a lassulást jelzi.
Tipp: próbáld ki a „0 → 100 km/h, 5 s" presetet, vagy a fékezős példát, ahol a gyorsulás negatív (lassulás).
Mi a gyorsulás?
A gyorsulás a sebesség megváltozásának üteme: megmutatja, hány méter per szekundummal (m/s) nő vagy csökken a sebesség másodpercenként. Egyenletes (állandó) gyorsulás esetén a sebességváltozás és az eltelt idő hányadosa:
Ahol = gyorsulás (m/s²), = sebességváltozás (m/s), = kezdősebesség (m/s), = végsebesség (m/s), = idő (s).
A gyorsulás – a sebességhez hasonlóan – vektormennyiség: van iránya is. Ha az irány megegyezik a mozgáséval, a test gyorsul; ha ellentétes, lassul (ez a negatív gyorsulás, azaz a fékezés). A fogalom Galilei és Newton munkásságához köthető: Newton második törvénye () szerint egy testet érő eredő erő gyorsulást hoz létre, amely egyenesen arányos az erővel és fordítottan arányos a tömeggel. A képlet átrendezhető mindhárom mennyiségre:
| Keresett mennyiség | Képlet | Amit ismerned kell |
|---|---|---|
| Gyorsulás () | sebességváltozás és idő | |
| Sebességváltozás () | gyorsulás és idő | |
| Idő () | sebességváltozás és gyorsulás |
Sebesség és út gyorsuló mozgásnál
Az egyenletesen gyorsuló mozgásnál a pillanatnyi sebesség az idő lineáris függvénye, a megtett út pedig az idő négyzetével arányos tagot is tartalmaz:
Ahol = megtett út (m), a többi jelölés a fentivel egyezik. Nyugalomból induláskor () az útképlet az egyszerűbb alakra egyszerűsödik.
Egyenletes gyorsulásnál a megtett út az átlagsebességből is számolható – mivel a sebesség lineárisan nő, az átlag épp a kezdő- és végsebesség számtani közepe:
Ha a megállásig tartó fékutat keresed (a végsebesség 0), az idő kiiktatható, és a fékút közvetlenül a sebességből adódik:
Ahol = a fékezés kezdeti sebessége (m/s), = a lassulás nagysága (m/s²). Az alábbi tábla segít kiválasztani a helyes képletet aszerint, mit ismersz:
| Amit ismersz | Amit keresel | Használandó képlet |
|---|---|---|
| , , | gyorsulás | |
| , , | végsebesség | |
| , , | megtett út | |
| , , | megtett út | |
| , (megállásig) | fékút |
Mértékegységek és váltószámok
A gyorsulás SI-mértékegysége a m/s². A sebességet azonban a hétköznapokban km/h-ban adjuk meg, a fizikai képletek viszont m/s-ot várnak – ezért a számolás előtt mindig válts át. Az összefüggés: , tehát km/h-ból m/s-ba osztasz 3,6-tal, visszafelé szorzol:
| Amit átváltasz | Művelet | Példa |
|---|---|---|
| km/h → m/s | osztás 3,6-tal | 100 km/h = 27,78 m/s |
| m/s → km/h | szorzás 3,6-tal | 10 m/s = 36 km/h |
| gyorsulás (SI) | m/s² alapegység | |
| „g" egységben | ×9,81 m/s² | 2 g = 19,6 m/s² |
A nehézségi gyorsulás, , gyakori viszonyítási alap: egy erős sportautó gyorsulása kb. 0,7 g, egy utasszállító repülő felszállásáé nagyjából 0,3 g.
TipA km/h ↔ m/s átváltást a kalkulátor automatikusan elvégzi, de ha külön, tiszta egységváltásra van szükséged, használd a km/h ↔ m/s átváltót.
Lépésről lépésre példák
1. példa – 0-100 km/h sportos gyorsulás (5 s): Egy autó 0-ról 100 km/h-ra gyorsul 5 másodperc alatt. Először a végsebességet m/s-ra váltjuk: m/s.
A megtett út az átlagsebességből: .
2. példa – ugyanez nyugodtabban (8 s): Egy átlagos családi autó 0-ról 100 km/h-ra (27,78 m/s) lazábban, 8 másodperc alatt gyorsul:
Jól látszik, hogy hosszabb idő alatt kisebb gyorsulás elég ugyanahhoz a végsebességhez.
3. példa – fékút és a négyzetes törvény: Egy autó lassulással fékez száraz úton. Mekkora a fékút 50, illetve 100 km/h-ról?
- 50 km/h = 13,89 m/s:
- 100 km/h = 27,78 m/s:
A sebesség kétszereződött, a fékút viszont négyszereződött (13,8 → 55 m) – ezt hívjuk négyzetes törvénynek.
4. példa – végsebesség gyorsítás után: Egy 20 m/s-mal haladó test 5 m/s² gyorsulással 3 másodpercig gyorsul. Mekkora lesz a végsebessége?
Tipikus gyorsulások a mindennapokban
A gyorsulás nagyságát a legkönnyebb ismerős példákhoz viszonyítani. Néhány tipikus érték:
| Helyzet | Gyorsulás (m/s²) | Megjegyzés |
|---|---|---|
| Elinduló városi autó | 2–3 | kényelmes, utasbarát |
| Utasszállító repülő felszállása | ~3 | a kifutón gyorsítva |
| 0–100 km/h 8 s alatt (családi autó) | 3,47 | átlagos gyorsulóképesség |
| 0–100 km/h 4 s alatt (sportautó) | 6,9 | ≈ 0,7 g |
| Vészfékezés száraz aszfalton | 7–8 | a tapadás határa |
| Szabadesés (nehézségi gyorsulás, ) | 9,81 | viszonyítási alap |
A legtöbb közúti gyorsulás és fékezés tehát 2 és 9 m/s² közé esik; a nagyjából a jó abroncsokkal, száraz úton elérhető maximális fékezés közelében van.
Fékút és a sebesség négyzete
A fékút az a távolság, amit a jármű a fékezés kezdetétől a megállásig megtesz (a vezető reakcióideje alatt megtett úton felül). Mivel a mozgási energia a sebesség négyzetével arányos, a fékút is a sebesség négyzetével nő – ezt mutatja a képlet. Állandó lassulást feltételezve (jó tapadású, száraz út):
| Sebesség | Sebesség (m/s) | Fékút ( m/s²) |
|---|---|---|
| 30 km/h | 8,33 | 4,9 m |
| 50 km/h | 13,89 | 13,8 m |
| 70 km/h | 19,44 | 27 m |
| 100 km/h | 27,78 | 55 m |
| 130 km/h | 36,11 | 93 m |
A táblázatból látszik: 50-ről 100 km/h-ra a sebesség duplázódik, a fékút viszont 13,8 m-ről 55 m-re, azaz a négyszeresére nő. Vizes vagy jeges úton a lassulás jóval kisebb (kisebb ), így a fékút többszörösére nyúlhat – ezért kell rossz időben nagyobb követési távolságot tartani.
Hol találkozunk gyorsulással?
- Autók gyorsulása (0–100 km/h idő) és fékútja – a járműtesztek egyik alapadata
- Közlekedésbiztonság: a követési távolság és a fékút méretezése a sebesség alapján
- Szabadesés és hajítás: a nehézségi gyorsulás () minden elejtett testre hat
- Repülés és űrhajózás: a felszállás és a manőverek g-ben mért terhelése
- Sport: egy sprinter rajtgyorsulása, egy labda gyorsulása rúgáskor
- Liftek és tömegközlekedés: az utasok kényelme a gyorsítás és a lassítás ütemétől függ
Tipikus hibák
- Egység keverése: a km/h értéket előbb váltsd m/s-ra (osztás 3,6-tal), mielőtt a gyorsulást m/s²-ben számolod.
- Előjel elhagyása: fékezésnél a gyorsulás negatív – ez nem hiba, hanem a lassulás jele.
- Rossz út-képlet: gyorsuló mozgásnál nem elég a ; használd az alakot.
- Átlagsebesség-képlet rossz helyen: az csak egyenletes (állandó) gyorsulásra igaz, változó gyorsulásnál nem.
- Gyorsulás és sebesség összekeverése: a nagy sebesség önmagában nem jelent nagy gyorsulást – állandó sebességnél a gyorsulás nulla.
WarningA fékút a sebesség négyzetével nő: kétszeres sebesség négyszeres fékutat jelent (50 km/h-ról ~14 m, 100 km/h-ról ~55 m, azonos úton és lassulással). Ezért olyan veszélyes a gyorshajtás – a fékút sokkal gyorsabban nő, mint maga a sebesség, és vizes vagy jeges úton tovább romlik.
Magyar–angol szakszótár
| Magyar | Angol | Jel | Mértékegység |
|---|---|---|---|
| Gyorsulás | Acceleration | m/s² | |
| Sebességváltozás | Velocity change | m/s | |
| Kezdősebesség | Initial velocity | m/s | |
| Végsebesség | Final velocity | m/s | |
| Idő | Time | s (másodperc) | |
| Megtett út | Distance | m (méter) | |
| Nehézségi gyorsulás | Gravitational acceleration | m/s² | |
| Fékút | Braking distance | m (méter) |
Kapcsolódó kalkulátorok
- Sebesség kalkulátor (v = s/t) – az egyenletes mozgás alapja, maga a sebesség
- Szabadesés kalkulátor – speciális eset, ahol a gyorsulás épp
- Erő kalkulátor (F = m·a) – Newton II. törvénye köti össze az erőt és a gyorsulást
- km/h ↔ m/s átváltó – a sebesség-egységek tiszta átváltásához
Gyakran ismételt kérdések (GYIK)
Mi a gyorsulás képlete?
A gyorsulás a sebességváltozás és az eltelt idő hányadosa: a = Δv / t = (v − v₀) / t. Mértékegysége m/s² (méter per szekundumnégyzet).
Hogyan számolom ki a gyorsulást?
Vond ki a kezdősebességet a végsebességből, és oszd el az idővel. Például 0-ról 20 m/s-ra gyorsulva 5 s alatt: a = (20 − 0) / 5 = 4 m/s².
Mekkora a gyorsulás, ha egy autó 0-ról 100 km/h-ra gyorsul 5 másodperc alatt?
100 km/h = 27,78 m/s, így a = 27,78 / 5 ≈ 5,56 m/s². Ez alatt kb. 69 métert tesz meg.
Mi a negatív gyorsulás (lassulás)?
Ha a végsebesség kisebb a kezdősebességnél, a gyorsulás negatív – ezt lassulásnak vagy fékezésnek nevezzük. Például 100 km/h-ról 0-ra fékezve 4 s alatt a ≈ −6,94 m/s².
Hogyan számolom ki a megtett utat gyorsuló mozgásnál?
Az s = v₀·t + ½·a·t² képlettel, vagy egyenletes gyorsulásnál egyszerűbben az átlagsebességből: s = (v₀ + v)/2 · t.
Mi a gyorsulás mértékegysége?
A gyorsulás SI-mértékegysége a m/s² (méter per másodperc a négyzeten), ami azt mutatja, hány m/s-mal változik a sebesség másodpercenként.
Mi a különbség a sebesség és a gyorsulás között?
A sebesség azt mutatja, milyen gyorsan mozog egy test (m/s), a gyorsulás pedig azt, milyen gyorsan változik a sebessége (m/s²). Állandó sebességnél a gyorsulás nulla.
Mennyi a nehézségi gyorsulás?
A Föld felszínén a nehézségi gyorsulás g ≈ 9,81 m/s². Szabadesésnél ekkora gyorsulással nő a test sebessége.
Nemzetközi hivatkozások
- Acceleration – Wikipedia – a gyorsulás fogalma és matematikája
- Equations of motion – Wikipedia – az egyenletesen gyorsuló mozgás képletei
- Braking distance – Wikipedia – a fékút és a sebesség négyzetes összefüggése
Magyar források
- Gyorsulás – Wikipédia – magyar nyelvű összefoglaló
- Sulinet Tudásbázis – Egyenletesen változó mozgás – iskolai elméleti összefoglaló
- Nemzeti Köznevelési Portál (NKP) – fizika tananyag és feladatok