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數學與學習

拋體運動計算器

按初速度、角度和初始高度計算理想拋體的射程、飛行時間與最大高度,採用恆定重力且忽略空氣阻力。

  • 無需註冊
  • 在你的裝置上計算

01 / 你的發射條件

m/s

範圍為每秒的0的至的1,000 公尺。

度

0°的為水平,90°的為鉛直向上。

m

範圍為的0的至的100,000 公尺。

m/s²

使用題目給定值,如的9.8。允許範圍:0.001–100。

同一模型,統一單位。 速度使用公尺/秒,高度使用公尺。物體落在 y = 0 的水平地面上。

此教學模型假設重力恆定且無空氣阻力,不考慮風、阻力或動力飛行,不能用於預測真實世界的軌跡。

02 / 你的結果

40.789 m落地水平射程飛行時間的2.884的s
10.197 m離地最大高度高於發射點的10.197的m
  • 到達最高點的時間1.442 s
  • 落地速度20 m/s
  • 落地時與水平面的夾角-45°
飛行過程中的位置(近似值)
時間(s)距離(m)高度(m)
000
0.4816.7985.665
0.96113.5969.064
1.44220.39410.197
1.92327.1929.064
2.40333.9915.665
2.88440.7890

高度以地面為基準;落地角度為負表示方向向下。顯示結果經四捨五入。

計算原理

將初速度分為水平分量 v cos θ 和垂直分量 v sin θ。模型採用 x(t) = v cos θ × t,y(t) = h₀ + v sin θ × t − ½gt²,直到落地 y = 0。假設重力恆定,無空氣阻力、風或升力。

飛行時間取落地方程的非負解,射程為水平速度乘以時間。最大高度從落地地面計量,結果另顯示相對發射點的上升高度。

試算範例

初速度 20 米/秒、角度 45°、從地面發射、g = 9.80665 米/秒² 時,理想飛行時間約 2.88 秒,射程約 40.79 米,距地面的最大高度約 10.20 米。

如何使用此計算器

  1. 輸入以米/秒計的初速度和相對水平面向上的發射角,角度範圍為 0° 至 90°。
  2. 輸入發射點高於落地地面的高度(米),以及正的重力加速度(米/秒²)。所有輸入均採用這些國際單位。
  3. 點選計算軌跡,查看落地時間、水平射程、距地面最大高度,以及飛行過程中的取樣位置。

常見問題

包含空氣阻力或風嗎?

不包含。模型採用恆定向下重力,忽略阻力、風和升力,用於基礎物理中的理想運動;實際飛行可能與數值估算不同。

最大高度從發射點開始量嗎?

最大高度從落地地面 y = 0 開始量。結果也會顯示相對初始高度額外上升的距離。飛行時間在物體到達該地面時結束。

45° 發射一定最遠嗎?

只有在發射和落地等高、速度固定、重力恆定且無空氣阻力的模型中才成立。初始高度改變時,條件也會變化。本工具計算您輸入的角度,不尋找最佳角度。

延伸閱讀: 原始參考資料(英文)