即时计算重力势能、质量、高度或速度。适用于能量问题的免费在线物理计算器。
重力势能计算器使您能够使用公式 PE = mgh 即时确定物体因其位于参考高度以上而具有的储存能量。输入质量、高度或势能三个值中的两个，计算器将使用地球标准重力加速度9.81 m/s²（可为其他行星和卫星调整）计算缺失的值。
重力势能是经典力学中最基本的概念之一：它代表因位置而非运动而储存的能量。高架子上的一本书、水坝后面拦截的水、或山顶的过山车车厢，它们都拥有势能，随着它们下落或下降，这些势能可以转化为动能——运动的能量。这种由能量守恒支配的势能和动能之间的相互作用，解释了从钟摆为什么来回摆动到水力发电大坝如何发电的一切。
此计算器在许多情境中都很有用：物理学学生用它来解决能量守恒问题，工程师用它来估算落体或储水系统释放的能量，可再生能源分析师使用类似的计算来评估抽水蓄能水电设施的潜力。
一个15千克的背包被抬到距地面2米高的架子上。使用 PE = mgh：PE = 15 × 9.81 × 2 = 294.3 J。这是储存在背包升高位置中的能量量，如果它掉落，这些能量将转化为动能。
此计算器产生的势能值代表相对于您选择的参考高度（通常是地面或物体的起始位置）的储存能量。这不是绝对的度量；相同高度的相同物体可能具有不同的势能值，具体取决于您选择的参考点。 将您的结果与参考表进行比较时，请注意势能与质量和高度都呈线性关系——将两者中的任何一个加倍都会使势能加倍，这与随速度平方变化的动能不同。 如果您正在计算其他天体上物体的势能，请记住调整重力值会成比例地改变结果——相同的质量和高度在月球上产生的势能与在地球或木星上产生的势能会有很大不同。
输入质量、高度或势能中的两个，并将第三个留空——计算器将使用 PE = mgh 求解缺失的值。可调整其他行星的重力加速度。
| 场景 | 质量 | 高度 | 势能 |
|---|---|---|---|
| 架子上的一本书 | 1 kg | 1.5 m | 14.72 J |
| 被抬到桌子上的背包 | 10 kg | 1 m | 98.1 J |
| 爬楼梯的人 | 70 kg | 3 m | 2060.1 J |
| 塔上的水箱 | 1000 kg | 10 m | 98100 J |
| 上升50米的电梯轿厢 | 800 kg | 50 m | 392400 J |