เครื่องคำนวณแรงโน้มถ่วง
คำนวณแรงโน้มถ่วงระหว่างมวลสองก้อนด้วยกฎแรงโน้มถ่วงสากลของนิวตัน F = G·m1·m2/r กำลังสอง จัดรูปสมการเพื่อแก้หามวลใดมวลหนึ่งหรือระยะห่างระหว่างมวล เลือกหน่วยจากกรัมถึงมวลดวงอาทิตย์ และจากเมตรถึงปีแสง พร้อมโหลดสถานการณ์ตัวอย่าง เช่น แอปเปิลบนโลก โลกกับดวงจันทร์ หรือดวงอาทิตย์กับโลก ดูแผนภาพแรงดึงดูดแบบเคลื่อนไหว เส้นโค้งแรงแบบผกผันกำลังสอง ความเร่งของแต่ละวัตถุ และ "การตรวจเทียบน้ำหนักจริง" เป็นภาษาเข้าใจง่ายที่ช่วยให้เห็นภาพผลลัพธ์
ตัวบล็อกโฆษณาของคุณทำให้เราแสดงโฆษณาไม่ได้
MiniWebtool ให้ใช้ฟรีได้เพราะมีโฆษณา หากเครื่องมือนี้ช่วยคุณได้ โปรดสนับสนุนเราด้วยการอัปเกรดเพื่อใช้งานแบบไม่มีโฆษณาและใช้ได้มากขึ้นต่อวัน หรืออนุญาต MiniWebtool.com แล้วโหลดใหม่
- อนุญาตโฆษณาสำหรับ MiniWebtool.com แล้วโหลดใหม่
- หรืออัปเกรดเพื่อไม่มีโฆษณาและมีโควตาต่อวันที่สูงขึ้น
เกี่ยวกับ เครื่องคำนวณแรงโน้มถ่วง
เครื่องคำนวณแรงโน้มถ่วง ใช้กฎแรงโน้มถ่วงสากลของนิวตันเพื่อหาแรงดึงดูดระหว่างมวลสองก้อนใด ๆ — ตั้งแต่แอปเปิลวางบนพื้น ไปจนถึงโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ ใส่มวลสองก้อนและระยะห่างเพื่อหาแรง หรือจัดรูปสมการเพื่อหามวลหรือระยะแยกแทน พร้อมคำตอบ คุณจะได้แผนภาพแรงดึงดูดแบบเคลื่อนไหว กราฟแรงตามกฎกำลังสองผกผัน ความเร่งของแต่ละวัตถุ และการเปรียบเทียบภาษาเข้าใจง่ายที่เปลี่ยนค่านิวตันนามธรรมให้เห็นภาพได้
กฎแรงโน้มถ่วงสากลของนิวตัน
ในปี 1687 ไอแซก นิวตัน เสนอว่ามวลทุกก้อนดึงดูดมวลอื่นทุกก้อนด้วยแรงที่เพิ่มตามผลคูณของมวลและลดลงตามกำลังสองของระยะห่าง กฎเดียวนี้ครอบคลุมทั้งแอปเปิลที่ตกลงมาและการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ — จึงเรียกว่า สากล
โดยที่:
- \(F\) คือแรงโน้มถ่วงระหว่างวัตถุสองชิ้น ในหน่วยนิวตัน (N)
- \(m_1\) และ \(m_2\) คือมวลสองก้อน ในหน่วยกิโลกรัม (kg)
- \(r\) คือระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลาง ในหน่วยเมตร (m)
- \(G\) คือค่าคงที่แรงโน้มถ่วง \(6.6743 \times 10^{-11}\ \text{N·m}^2/\text{kg}^2\)
การจัดรูปสูตร
เนื่องจากกฎเชื่อมโยงปริมาณสี่ตัว การทราบสามตัวใด ๆ จะทำให้หาตัวที่สี่ได้ เครื่องคำนวณนี้จัดสมการให้คุณ:
ทำไมแรงโน้มถ่วงจึงรู้สึกเหมือนด้านเดียว
ตามกฎข้อสามของนิวตัน วัตถุสองชิ้นดึงซึ่งกันและกันด้วยแรงเท่ากันทุกประการ อย่างไรก็ตาม โลกชัดเจนว่าไม่ได้กระตุกเข้าหาแอปเปิลที่ปล่อย เหตุผลอยู่ที่ความเร่ง: เนื่องจาก \(a = F/m\) แรงเดียวกันทำให้แอปเปิลเล็กมีความเร่งมหาศาล ขณะที่โลกใหญ่โตมีความเร่งน้อยจนแทบไม่มีผล เครื่องคำนวณนี้แสดงความเร่งทั้งสองด้าน เพื่อให้เห็นความไม่สมมาตรอย่างชัดเจน
กฎกำลังสองผกผัน
\(r^2\) ในตัวส่วนหมายความว่าแรงโน้มถ่วงอ่อนลงอย่างรวดเร็วเมื่อระยะเพิ่ม ห่างกันเป็นสองเท่า แรงเหลือหนึ่งในสี่ ห่างสามเท่า แรงเหลือหนึ่งในเก้า กราฟแรงในแผงผลลัพธ์แสดงการลดลงนี้พอดี โดยทำเครื่องหมายสถานการณ์ของคุณไว้ด้วย
ค่าคงที่แรงโน้มถ่วง G
\(G\) เป็นค่าคงที่พื้นฐานของธรรมชาติ และเป็นค่าหนึ่งที่วัดอย่างแม่นยำได้ยากที่สุด ขนาดที่เล็กมาก — ประมาณ \(6.67 \times 10^{-11}\) — คือเหตุผลที่แรงโน้มถ่วงเป็นแรงอ่อนที่สุดในสี่แรงพื้นฐาน และเด่นชัดก็ต่อเมื่อมีมวลดาราศาสตร์เข้ามาเกี่ยวข้อง
| สถานการณ์ | แรงโดยประมาณ | รู้สึกเหมือนอะไร |
|---|---|---|
| คนสองคนห่าง 1 m | 3 × 10⁻⁷ N | น้ำหนักเกสรดอกไม้หนึ่งเม็ด |
| แอปเปิลบนพื้นผิวโลก | 0.98 N | น้ำหนักของแอปเปิลเอง |
| โลก ↔ ดวงจันทร์ | 2 × 10²⁰ N | ยึดดวงจันทร์ไว้ในวงโคจร |
| ดวงอาทิตย์ ↔ โลก | 3.5 × 10²² N | ยึดโลกไว้ในวงโคจร |
อะไรมีผลต่อแรงโน้มถ่วง?
แรงแปรผันตรงกับมวลแต่ละก้อน ดังนั้นการเพิ่มมวลใดก้อนหนึ่งเป็นสองเท่าจะทำให้แรงระหว่างวัตถุสองชิ้นเป็นสองเท่า
แรงลดลงตามกำลังสองของระยะแยก — เป็นตัวแปรที่มีผลมากที่สุด เพราะการเปลี่ยนระยะเล็กน้อยส่งผลใหญ่
G คงที่ทุกที่ในจักรวาล ทำให้กฎนี้เชื่อถือได้ทั้งในการทดลองในห้องแล็บและในดาราศาสตร์
สำหรับวัตถุทรงกลม มีแต่มวลและระยะจากศูนย์กลางถึงศูนย์กลางที่สำคัญ ไม่ใช่รัศมีทางกายภาพหรือรูปร่างของวัตถุ
วิธีใช้เครื่องคำนวณนี้
- เลือกสิ่งที่ต้องการหา: แรงโน้มถ่วง มวลก้อนหนึ่ง หรือระยะห่างระหว่างวัตถุ
- ใส่ค่าที่ทราบ: พิมพ์มวลและระยะแต่ละค่า แล้วเลือกหน่วย — ตั้งแต่มวลกรัมและเมตร ไปจนถึงมวลดวงอาทิตย์และปีแสง
- กดคำนวณ: เครื่องมือใช้กฎของนิวตันและหาค่าที่ไม่ทราบ
- ตรวจสอบผลลัพธ์: ดูแผนภาพแรงดึงดูด กราฟกำลังสองผกผัน ความเร่งของแต่ละวัตถุ และการเปรียบเทียบน้ำหนักภาษาเข้าใจง่าย พร้อมวิธีแก้ทีละขั้นตอนเต็มรูปแบบ
คำถามที่พบบ่อย
สูตรแรงโน้มถ่วงคืออะไร?
กฎแรงโน้มถ่วงสากลของนิวตันระบุว่าแรงระหว่างมวลสองก้อนคือ F = G × m₁ × m₂ / r² โดย m₁ และ m₂ คือมวลสองก้อนในหน่วยกิโลกรัม r คือระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลางในหน่วยเมตร และ G คือค่าคงที่แรงโน้มถ่วง 6.6743 × 10⁻¹¹ N·m²/kg²
ค่าคงที่แรงโน้มถ่วง G คืออะไร?
G คือค่าคงที่แรงโน้มถ่วงสากล มีค่าประมาณ 6.6743 × 10⁻¹¹ นิวตันเมตรกำลังสองต่อกิโลกรัมกำลังสอง เป็นตัวกำหนดความแรงของแรงโน้มถ่วงทั่วทั้งจักรวาล และมีค่าเท่ากันทุกที่ จึงเรียกกฎนี้ว่าสากล
ทำไมแรงโน้มถ่วงระหว่างวัตถุในชีวิตประจำวันจึงเล็กมาก?
เพราะ G มีค่าน้อยมาก แรงโน้มถ่วงจึงสังเกตได้ชัดเมื่อมีมวลอย่างน้อยหนึ่งก้อนใหญ่โต เช่น ดาวเคราะห์หรือดาวฤกษ์ คนสองคนยืนห่างกันหนึ่งเมตรดึงดูดกันด้วยแรงประมาณ 3 × 10⁻⁷ นิวตัน อ่อนเกินกว่าจะรู้สึกได้ ขณะที่โลกดึงคุณแรงมากก็เพียงเพราะโลกมีมวลประมาณ 6 × 10²⁴ กิโลกรัม
เครื่องคำนวณนี้หาค่ามวลหรือระยะได้หรือไม่?
ได้ ใช้เมนู "หาค่า" เพื่อจัดรูปกฎของนิวตัน คุณสามารถหาแรงโน้มถ่วงจากมวลสองก้อนและระยะ หรือย้อนกลับเพื่อหามวลก้อนหนึ่งหรือระยะแยกเมื่อทราบแรง
แรงโน้มถ่วงขึ้นกับขนาดของวัตถุหรือไม่?
ในสูตรนี้ วัตถุถูกมองเป็นจุด ดังนั้นมีแต่มวลและระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลางที่สำคัญ ไม่ใช่ขนาดหรือรูปร่างทางกายภาพ การประมาณแบบจุดมวลนี้แม่นยำสำหรับวัตถุสมมาตรทรงกลม เช่น ดาวเคราะห์และดาวฤกษ์
ใช้หน่วยอะไรได้บ้าง?
มวลใส่ได้เป็นกรัม กิโลกรัม ตัน มวลโลก หรือมวลดวงอาทิตย์ และระยะเป็นเมตร กิโลเมตร หน่วยดาราศาสตร์ หรือปีแสง เครื่องคำนวณแปลงทุกอย่างเป็นหน่วย SI ภายใน ดังนั้นคุณผสมสเกลได้อย่างอิสระ เช่น กิโลกรัมกับปีแสง
แหล่งข้อมูลเพิ่มเติม
อ้างอิงเนื้อหา หน้าหรือเครื่องมือนี้ว่า:
"เครื่องคำนวณแรงโน้มถ่วง" ที่ https://MiniWebtool.com/th/เครื่องคำนวณแรงโน้มถ่วง/ จาก MiniWebtool, https://MiniWebtool.com/
โดยทีม miniwebtool อัปเดต: 1 กรกฎาคม 2026
เครื่องคำนวณฟิสิกส์:
- เครื่องคำนวณไฟฟ้า
- เครื่องคิดเลขจลนศาสตร์
- เครื่องคำนวณความเร็ว ใหม่
- เครื่องคำนวณพลังงานจลน์ ใหม่
- เครื่องคำนวณแรง ใหม่
- เครื่องคำนวณความเร่ง ใหม่
- เครื่องคำนวณการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์ ใหม่
- เครื่องคำนวณโมเมนตัม ใหม่
- เครื่องคำนวณพลังงานศักย์ ใหม่
- เครื่องคำนวณงานและกำลัง ใหม่
- เครื่องคำนวณความหนาแน่น ใหม่
- เครื่องคำนวณแรงดัน ใหม่
- เครื่องคำนวณกฎของแก๊สอุดมคติ ใหม่
- เครื่องคำนวณแรงบิด ใหม่
- เครื่องคำนวณแรงม้า ใหม่
- เครื่องคำนวณการตกอย่างเสรี ใหม่
- เครื่องคำนวณจุดเดือด ใหม่
- เครื่องคำนวณปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ ใหม่
- เครื่องคำนวณค่าคงที่สปริง ใหม่
- เครื่องคำนวณคาบของลูกตุ้ม ใหม่
- เครื่องคำนวณแรงสู่ศูนย์กลาง ใหม่
- เครื่องคำนวณความเร็วเชิงมุม ใหม่
- เครื่องคำนวณโมเมนต์ความเฉื่อย ใหม่
- เครื่องคำนวณกฎของสเนลล์ ใหม่
- เครื่องคำนวณกฎของคูลอมบ์ ใหม่
- เครื่องคำนวณสนามไฟฟ้า ใหม่
- เครื่องคำนวณสมการเลนส์ ใหม่
- เครื่องคำนวณสนามแม่เหล็กของเส้นลวด ใหม่
- เครื่องคำนวณระยะเบรก ใหม่
- เครื่องคำนวณอัตราส่วนการอัดของเครื่องยนต์ ใหม่
- เครื่องคำนวณระยะลำแสงไฟหน้า ใหม่
- เครื่องคำนวณเลขเรย์โนลด์ ใหม่
- เครื่องคำนวณสมการแบร์นูลลี ใหม่
- เครื่องคำนวณการถ่ายเทความร้อน ใหม่
- เครื่องคำนวณการขยายตัวจากความร้อน ใหม่
- เครื่องคำนวณความร้อนจำเพาะ ใหม่
- เครื่องคำนวณอัตราทดเกียร์ เชิงกล ใหม่
- เครื่องคำนวณระบบรอก ใหม่
- เครื่องคำนวณแรงกระบอกสูบไฮดรอลิก ใหม่
- เครื่องคำนวณความยาวสายพาน ใหม่
- เครื่องคำนวณแรงโน้มถ่วง ใหม่
- เครื่องคำนวณความเร็วหลุดพ้น ใหม่
- เครื่องคำนวณกฎข้อที่สามของเคปเลอร์ ใหม่
- เครื่องคำนวณการยืดออกของเวลา ใหม่
- เครื่องคำนวณ E=mc² ใหม่