物理 / 動態

拋體運動計算機(射程、高度、飛行時間)

輸入發射速度、角度與高度,計算拋體飛行多遠、在空中停留多久、到達多高以及落地時有多快,並按比例繪製拋物線軌跡。和學校物理一樣,不考慮空氣阻力。

拋體運動計算機(射程、高度、飛行時間): 水平與垂直速度分別是u cos θ和u sin θ。重力會使垂直分量減慢,因此飛行時間可由h + u sin θ · t − ½gt² = 0解出,射程則是水平速度乘以飛行時間。在地面以上以20 m/s、45°發射時,拋體會飛行2.88 s、到達10.20 m的高度,並在40.79 m外落地。 全程在瀏覽器中於本機執行,檔案不會上傳至伺服器。

使用次數
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拋體運動計算機本機處理

全程在瀏覽器中執行

射程40.79 m
飛行時間2.88 s
最大高度10.2 m在1.44s時
撞擊速度20 m/s45°低於水平線

不考慮空氣阻力時,水平速度維持不變,而重力會減緩上升,因此路徑是拋物線。在水平地面上,45°能得到最長射程;從高處發射時,角度略低一些會飛得更遠。真實的球飛行距離較短,因為阻力會隨速度增加。撞擊速度可由能量關係求得:v² = u² + 2gh。

計算實例

一顆球以15 m/s、30°的速度與角度,從10 m高的懸崖拋出,垂直速度為7.5 m/s。球上升至離地12.87 m,經過2.38 s後落地,水平距離30.98 m,速度為20.52 m/s;這與√(15² + 2 × 9.81 × 10)相同,符合能量守恆定律。

其他行星

將重力設為月球的1.62 m/s²或火星的3.71:同樣的拋擲動作在月球上約可飛得遠6倍。若要計算直線上的等加速度運動,請使用運動學計算機。

使用方式

  1. 輸入或拖曳調整發射速度、角度與高度。
  2. 如果想計算其他星球,可變更重力。
  3. 查看射程、飛行時間、最大高度與落地速度,並觀察飛行軌跡。

隱私與限制

所有計算都在您的瀏覽器中完成。

相關工具

常見問題

哪個角度能飛得最遠?

如果沒有空氣阻力,從水平地面以45°發射時最遠。如果從一定高度發射,最佳角度會稍微低一些;考慮真實的空氣阻力時,角度還會更低。

為什麼兩個角度會得到相同的射程?

從水平地面發射時,30°和60°這類互餘角會落在同一個位置:角度較陡的拋體飛得更高、在空中停留更久,但水平移動速度較慢。

質量有影響嗎?

在不考慮空氣阻力的情況下沒有影響:以相同方式發射的重球和輕球會沿著相同的軌跡飛行。

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