重力势能计算器
用 PE = mgh 快速计算重力势能。输入质量、高度和重力加速度,即可立即得到以 J 表示的结果。
kg
m
m/s²
示例
计算结果:PE = 2 × 9.81 × 1.5 = 29.43 J
势能
29.43 J
储存的能量较小,类似放在低书架上的一本书。这里按你选定的参考点上方高度计算,通常参考点是地面。
这是基于公式的估算工具。它假设重力场近似恒定,不处理轨道尺度、高度变化很大的情形或结构安全。
有帮助吗?
示例
计算方式
公式
变量
- PE 表示该科学公式中的一个输入量、中间量或结果量。(J)
- 质量(kg)
- 重力加速度(m/s²)
- 高度(m)
输入质量(kg)和高度(m),也可以按需要调整重力加速度,默认值为地球的 9.81 m/s²。计算器会按 PE = mgh 直接算出结果,并以 J 显示。
重力势能是物体因处在重力场中的某个高度而具有的能量,也可以理解为物体从参考高度移动到当前位置时,均匀重力场对它可能做的功。当天体半径相对于高度足够大时,可把重力场近似看成恒定,因此 PE = m·g·h;本计算器会将你输入的三个数相乘,得出相对于所选参考点所储存的能量。
常见问题
01什么是重力势能?
重力势能是物体因为处在重力场中的位置而具有的能量。它等于质量、重力加速度和高度的乘积,即 PE = mgh。
02势能用什么单位表示?
当质量用 kilograms (kg)、重力加速度用 m/s²、高度用 metres (m) 表示时,势能的单位就是 joules (J)。
03为什么默认重力值是 9.81?
9.81 m/s² 是地球表面的标准重力加速度。若要计算其他天体上的情况,可以改成对应数值,例如月球用 1.62 m/s²,火星用 3.71 m/s²。
04势能可以是负数吗?
可以。如果高度是负值,也就是低于你选定的参考点,计算结果就可能为负。参考高度本身是可以自行设定的,真正有物理意义的是势能的变化量。
05动能和势能有什么关系?
在保守系统中,总机械能(KE + PE)保持不变。物体下落时,PE 会转化为 KE;到最高点时,PE 最大,而 KE 为零。