snelheidsvergelijking

Snelheidsvergelijking is een term uit de klassieke mechanica die verwijst naar de verzameling kinematische relaties tussen positie, snelheid, versnelling en tijd voor een voorwerp in beweging met constante versnelling. Ze worden gebruikt in de kinematica om beweging te beschrijven zonder krachten te modelleren, vaak voor beweging langs een rechte lijn.

De belangrijkste formules voor een beweging langs een rechte lijn met constante versnelling a, met beginpositie x0 en beginsnelheid v0, zijn: v = v0 + a t; s = v0 t + 1/2 a t^2; v^2 = v0^2 + 2 a s; en s = (v + v0)/2 · t. Hier is s de verplaatsing, v de eindsnelheid na tijd t, en x0 (of s0) de beginpositie. In sommige notaties wordt x gebruikt in plaats van s, en snelheid met v.

Toepassingen omvatten het voorspellen van positie en snelheid van voertuigen met constante versnelling, het berekenen van stoppingafstanden en bereiken, en het analyseren van vallende lichamen onder zwaartekracht bij benadering zonder luchtweerstand. Voor variërende versnelling zijn deze eenvoudige formules niet geldig; dan gelden afgeleiden, integratie of vectornotatie.

Beperkingen: de formules gelden uitsluitend bij constante versnelling en meestal in één dimensie (puntmassa). In praktijksituaties met meerdere richtingen of veranderlijke krachten worden vectorvormen of meer geavanceerde methoden gebruikt.