即时计算自由落体参数——速度、时间、距离。免费的重力落体物理计算器。
自由落体计算器使您能够使用经典的恒定加速度运动学方程,即时确定物体在仅受重力作用下落时的行为。输入物体下落的高度或下落所用的时间,计算器将使用标准地球重力加速度9.81 m/s²(可为其他行星和卫星调整)计算剩余值——下落时间或高度,以及撞击速度。
自由落体是经典力学中最基本、最优雅的概念之一:它描述了任何仅受重力作用、没有空气阻力或其他力的物体的运动。由于重力加速度在行星表面附近是恒定的,且与物体的质量无关,所有物体——从掉落的硬币到达到终端速度之前的跳伞运动员——在理想自由落体条件下都以完全相同的速率向下加速。
此计算器在许多情境中都很有用:物理学学生用它来检查作业计算,工程师用它来估算与坠落相关的撞击力和安全裕度,太空爱好者用它来比较下落时间和速度在月球、火星或其他天体上如何显著变化。
一位登山者不小心从距地面45米的岩架上掉落了一个水瓶。使用自由落体公式,下落时间为 t = √(2 × 45 / 9.81) ≈ 3.03秒,水瓶以约 v = 9.81 × 3.03 ≈ 29.7 m/s(约107公里/小时)的速度落地。
此计算器的结果代表理想的自由落体——仅在重力作用下没有空气阻力的运动。这对于下落相对较短距离的致密紧凑物体是非常接近的近似值。 将您的结果与参考表进行比较时,请注意撞击速度是随高度的平方根增长,而不是线性增长——将下落高度增加四倍只会使撞击速度加倍。 如果您正在计算其他世界的下落场景,请记住改变重力值会成比例地影响时间和速度结果。
输入高度或时间(不能同时输入两者)——计算器将使用自由落体方程计算其余部分。可调整其他行星的重力加速度。
| 场景 | 高度 | 下落时间 | 撞击速度 |
|---|---|---|---|
| 掉落的手机(腰部高度) | 1.5 m | 0.55 s | 5.4 m/s |
| 跳水板 | 3 m | 0.78 s | 7.65 m/s |
| 二楼窗户 | 6 m | 1.11 s | 10.89 m/s |
| 桥梁(蹦极高度) | 30 m | 2.47 s | 24.23 m/s |
| 50层摩天大楼 | 150 m | 5.53 s | 54.25 m/s |