自由落体计算器

Q: 物理学中的自由落体是什么？

自由落体是物体仅在重力作用下的运动。在自由落体中，所有物体无论质量大小（忽略空气阻力），都以相同的速率向下加速。在地球上，这个加速度约为 9.81 m/s²。

Q: 物体的质量会影响其自由落体速度吗？

不会。在真空（没有空气阻力的真实自由落体）中，所有物体无论质量如何，其下落速率都相同。这由伽利略著名地证明，后来由阿波罗 15 号宇航员大卫·斯科特在月球上同时扔下锤子和羽毛得到验证。

Q: 物体下落一定时间后速度有多快？

下落物体（从静止开始）在时间 t 后的速度为 v = gt，其中 g 是重力加速度。在地球上，1 秒后物体的速度达到约 9.8 m/s (35 km/h)，2 秒后约为 19.6 m/s (71 km/h)，5 秒后约为 49 m/s (176 km/h)。

Q: 月球上的自由落体与地球相比有何不同？

月球的重力加速度约为地球的六分之一（1.625 m/s² 对比 9.81 m/s²）。这意味着物体在月球上下落的速度比地球慢约 6 倍。从 10 米处落下的物体在地球上大约需要 1.43 秒，而在月球上则需要约 3.51 秒。

计算物体在重力作用下自由落体的速度、距离和时间。支持多颗行星，并提供带有轨迹数据的分步解决方案。

自由落体计算器

g = 9.80665 m/s²

h 距离 v₀ 初速度 v 末速度 t 时间

ℹ 请输入准确的 2 个已知值。将另外 2 个字段留空以进行求解。

重力天体

🌍 地球 🌙 月球 🔴 火星 🟤 木星 🟠 金星 ⚪ 水星 🪐 土星 ⚙ 自定义

快速示例

↓ 100米坠落 ⏱ 3秒下落 ⬇ 向下抛出 🌙 月球坠落

h m

下落距离

v₀ m/s

初速度

v m/s

末速度

t s

时间

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自由落体计算器

自由落体计算器可以计算仅在重力影响下落下的物体的速度、距离和时间。与通用的运动学计算器不同，该工具专门为重力自由落体设计，内置了对包括地球、月球、火星和木星在内的多种天体的支持。输入任意两个已知值，计算器即可求解剩余的未知量，并提供详细的逐步解题步骤和轨迹数据表。

自由落体方程

自由落体是匀加速运动的一个特例，其加速度等于重力加速度 g。三个基本方程为：

v = v₀ + gt

根据初速度、重力和时间计算末速度

h = v₀t + ½gt²

根据初速度、重力和时间计算下落距离

v² = v₀² + 2gh

根据初速度、重力和距离计算末速度（无需时间）

如何使用此计算器

选择重力天体：选择发生自由落体的行星或天体。计算器包含地球、月球、火星、木星、金星、水星、土星和太阳的预设，或输入自定义重力值。
输入两个已知值：输入四个变量中的两个：下落距离 (h)、初速度 (v₀)、末速度 (v) 或时间 (t)。将另外两个字段留空。
点击计算：计算器会自动选择合适的自由落体方程并求解未知变量。
查看结果：检查计算出的数值、带有公式的逐步推导过程、轨迹数据表以及速度和高度的现实世界对比。

了解变量

变量	符号	SI 单位	描述
下落距离	h	m	物体下落的垂直距离（始终为正）
初速度	v₀	m/s	下落开始时的速度（对于从静止落下的物体为 0）
末速度	v	m/s	下落结束时的速度（碰撞速度）
时间	t	s	自由落体的持续时间
重力	g	m/s²	重力加速度（预设或自定义）

按行星划分的重力加速度

天体	g (m/s²)	相对于地球	从 10 米处落下（时间）
🌍 地球	9.807	1.00×	1.43 s
🌙 月球	1.625	0.17×	3.51 s
🔴 火星	3.721	0.38×	2.32 s
🟠 金星	8.870	0.90×	1.50 s
⚪ 水星	3.700	0.38×	2.32 s
🟤 木星	24.79	2.53×	0.90 s
🪐 土星	10.44	1.06×	1.38 s
☀️ 太阳	274.0	27.9×	0.27 s

常见应用

物理教育

自由落体是物理入门课程的首批主题之一。学生使用这些方程来解决涉及掉落物体的问题，通过计时掉落物体来测量建筑物的高度，并理解重力加速度的概念。

工程与安全

工程师使用自由落体计算来设计安全系统，如安全气囊、防坠落安全带和碰撞测试方案。了解不同高度的碰撞速度对于确定跌落中涉及的力量至关重要。

太空探索

宇航员和航天工程师必须考虑其他行星和卫星上不同的重力加速度。例如，在火星上的着陆程序必须考虑到那里的重力大约只有地球的 38%。

体育与娱乐

自由落体物理学适用于跳伞（达到终端速度前）、蹦极、悬崖跳水和跳台滑雪等活动。了解下落时间和速度有助于确保安全并提高表现。

常见问题解答

物理学中的自由落体是什么？

自由落体是物体仅在重力作用下的运动。在自由落体中，所有物体无论其质量如何（忽略空气阻力），都以相同的速率向下加速。在地球上，这个加速度约为 9.81 m/s²。

地球上的重力加速度是多少？

地球上的标准重力加速度为 9.80665 m/s²（通常四舍五入为 9.81 或 9.8 m/s²）。该值随海拔和纬度略有变化，从赤道的约 9.78 m/s² 到两极的 9.83 m/s² 不等。

物体的质量会影响其自由落体速度吗？

不会。在真空（没有空气阻力的真实自由落体）中，所有物体无论质量如何，下落速率都相同。这由伽利略著名地证明，后来由阿波罗 15 号宇航员大卫·斯科特在月球上同时扔下锤子和羽毛得到验证。

物体下落一定时间后速度有多快？

下落物体（从静止开始）在时间 t 后的速度为 v = gt，其中 g 是重力加速度。在地球上，1 秒后物体达到约 9.8 m/s (35 km/h)，2 秒后约 19.6 m/s (71 km/h)，5 秒后约 49 m/s (176 km/h)。

月球上的自由落体与地球相比有何不同？

月球的重力加速度约为地球的六分之一（1.625 m/s² 对比 9.81 m/s²）。这意味着物体在月球上下落的速度慢约 6 倍。从 10 米处落下的物体在地球上大约需要 1.43 秒，而在月球上大约需要 3.51 秒。

额外资源

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由 miniwebtool 团队提供。更新日期：2026年3月15日

自由落体计算器

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自由落体方程

如何使用此计算器

了解变量

按行星划分的重力加速度

常见应用

物理教育

工程与安全

太空探索

体育与娱乐

常见问题解答

物理学中的自由落体是什么？

地球上的重力加速度是多少？

物体的质量会影响其自由落体速度吗？

物体下落一定时间后速度有多快？

月球上的自由落体与地球相比有何不同？

额外资源

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