免费重力加速度计算器

g = G × M / R²

G = 6.6743 × 10-11 m³ kg-1 s-2

输入质量和半径以计算重力加速度

当您好奇不同星球上物体如何下落时,重力加速度计算器(也称为 g 值计算器或行星重力计算器)能立即提供答案。这款免费在线工具帮助您根据质量和半径确定任何天体上的重力加速度,是学生、教育工作者和太空爱好者的必备资源。

定义重力加速度

重力加速度,记作 gg,是物体仅在重力作用下自由下落时的加速度。其标准单位是 m/s2\text{m/s}^2。作为矢量,gg 始终指向吸引天体的中心。重要的是,gg 值与下落物体的质量无关——在真空中,羽毛和锤子经历相同的加速度。

核心公式

任何球体表面的重力加速度大小均源于牛顿万有引力定律:

g=G⋅MR2g = \frac{G \cdot M}{R^2}

其中:

  • MM = 天体质量(kg)
  • RR = 天体半径(m)
  • G=6.674×10−11 m3 kg−1 s−2G = 6.674 \times 10^{-11}\ \text{m}^3\ \text{kg}^{-1}\ \text{s}^{-2}(万有引力常数)

该公式清楚地表明,gg 仅取决于行星的质量和半径,与下落物体的任何属性无关。

计算地球上的 gg

要计算地球上的重力加速度,可以直接将地球的已知参数代入公式:

  • 地球质量,M=5.972×1024 kgM = 5.972 \times 10^{24}\ \text{kg}
  • 地球平均半径,R=6.371×106 mR = 6.371 \times 10^{6}\ \text{m}

执行计算:

gEarth=(6.674×10−11)⋅(5.972×1024)(6.371×106)2≈9.8 m/s2g_{\text{Earth}} = \frac{(6.674 \times 10^{-11}) \cdot (5.972 \times 10^{24})}{(6.371 \times 10^{6})^2} \approx 9.8\ \text{m/s}^2

这个熟悉的值(9.8 m/s29.8\ \text{m/s}^2)就是我们感知到的地球表面重力。同样的方法适用于任何其他世界。例如:

  • 火星:M=6.4185×1023 kgM = 6.4185 \times 10^{23}\ \text{kg},R=3.390×106 mR = 3.390 \times 10^{6}\ \text{m} → g≈3.7 m/s2g \approx 3.7\ \text{m/s}^2
  • 月球:M=7.346×1022 kgM = 7.346 \times 10^{22}\ \text{kg},R=1.737×106 mR = 1.737 \times 10^{6}\ \text{m} → g≈1.6 m/s2g \approx 1.6\ \text{m/s}^2

使用自由落体加速度计算器

操作此重力加速度计算器非常简单:

  1. 以千克为单位输入天体的质量(例如地球的 5.972×10245.972 \times 10^{24})。
  2. 以米为单位输入其半径(例如 6.371×1066.371 \times 10^{6});许多版本的 g 值计算器也接受公里并自动转换。
  3. 点击计算按钮——工具立即输出以 m/s2\text{m/s}^2 为单位的重力加速度。

通过消除手动计算,此行星重力计算器让您探索月球、行星、小行星甚至假设天体上的重力。无论您是研究自由落体运动还是规划星际任务,自由落体加速度计算器都能以最少的努力为您提供快速、准确的结果。

常见问题

1. 如何计算任何行星上的重力加速度?

使用公式 \(g = G \cdot M / R^2\),其中 \(G\) 是万有引力常数,\(M\) 是行星质量,\(R\) 是行星半径。您也可以将这些值输入重力加速度计算器以立即获得结果。

2. 为什么重力加速度与下落物体的质量无关?

在方程 \(g = G \cdot M / R^2\) 中,下落物体的质量被抵消。因此,在真空中,所有物体无论重量如何都经历相同的重力加速度。

3. 火星上的重力加速度是多少?

将火星的质量(\(6.4185 \times 10^{23}\) kg)和半径(\(3.390 \times 10^{6}\) m)代入公式可得 \(g \approx 3.7\ \text{m/s}^2\)。

4. 计算器接受哪些质量和半径单位?

计算器要求质量以千克为单位,半径以米为单位。许多版本也支持半径的公里单位,并在计算前自动转换为米。

使用方法

  1. 输入天体的质量 (M) 并选择合适的单位。
  2. 输入天体的半径 (R) 并选择合适的单位。
  3. 重力加速度 (g) 将自动使用公式 g = G × M / R² 计算。