UnitConv

自由落体模拟器

时间
0.00s
#1 速度
0.0m/s
终端速度
--m/s

参数 #1

11000 m
0.011000 kg

Cd = 0.47, A = 0.0031 m²

空气阻力

运动方程

ma = mg - 0.5 * ρ * Cd * A * v²

g = 9.80665 m/s², ρ = 1.225 kg/m³

这次下落背后的单位与常数

描述一个下落的物体要用四个量。从其中任意一个都可以走到单位换算,或走到把下落快慢定死的那个常数 — 这是只做物理模拟的网站给不了的。

你正在改变的量

  • h — 下落高度 (m) 换算
  • m — 物体的质量 (kg) 换算
  • v — 下落过程中的速度 (m/s) 换算
  • g — 重力加速度 (m/s²) 换算

公式里的常数

  • g₀ = 9.80665 m/s²
    标准重力加速度 · 不是测量值,而是约定的精确值 9.80665 m/s²

同样是下落 10 米,搬到太阳系各处

天体g (m/s²)下落 10 m 所需时间与地球之比
地球9.80665 *1.43 s1.00×
月球1.623.51 s0.17×
火星3.7212.32 s0.38×
金星8.871.50 s0.90×
水星3.72.32 s0.38×
木星24.790.90 s2.53×
土星10.441.38 s1.06×
太阳2740.27 s27.94×

时间由 t = √(2h/g) 取 h = 10 m 实时算出(不计空气阻力)。中学物理做题时常取 g = 10 m/s²,得到 1.41 s;用约定的 g₀ = 9.80665 m/s² 则是 1.43 s。※地球一栏用的是 g₀,其余为 NASA 的表面重力数据。

为什么羽毛和铁块会同时落地

在真空里质量会被约掉:物体越重,被拉下去的力越大,但它抵抗加速的惯性也同样变大,两者正好抵消。中学物理的「牛顿管」实验就是把羽毛和金属片放进抽真空的玻璃管里,倒转过来两者同时落到底。1971 年阿波罗 15 号的宇航员在月面上用锤子和一根鹰羽拍下了同一件事。把模拟器里的空气阻力打开,羽毛就输了。

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