Newton's Gravitational Force Calculator

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免费万有引力计算器 (F = Gm₁m₂/r²):输入引力、两个质量、距离中的三个,以国际单位制求解第四个,并附美制/英制读数。对齐高考物理。

RT-SCI-010 · Science

Newton's Gravitational Force Calculator

F = G · m₁ · m₂ / r²

输入任意三个数值,留空第四个 — 计算器会求解它。结果以国际单位制 (SI) 显示,下方附美制/英制读数。

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工具信息
课程
简体 (Mainland) — 中华人民共和国教育部
依据大纲
高考物理 — 万有引力与航天 (2017 修订)
单位制
国际单位制 (SI) 为主;下方附美制/英制读数
首次发布
1 Jun 2026
最近更新
4 Sep 2026

如何使用万有引力计算器

选择你的课程

使用上方的课程标签匹配你的大纲(剑桥、SEAB、SPM、SBMPTN、高考、學測 或 HKDSE)。术语、例题与整页内容都会随你的选择而变。

输入任意三个值

在引力、两个质量、距离中输入三个,留空要求的那个。每个输入框都有单位选择(kg、g、t、lb;m、km、mile;N、kN、lb-f)。

读取 SI 结果

答案以 SI 单位显示 — 牛顿 (N)、千克 (kg)、米 (m),下方有可隐藏的浅色美制/英制读数。

对照你的大纲

“工具信息”栏显示所依据的大纲。发现问题?用反馈按钮 — 我们会审核每一条。

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用你课程的语言讲万有引力定律

万有引力定律 (引力 = G × 质量₁ × 质量₂ ÷ 距离²)

F = G · m₁ · m₂ / r²

例题:地球(m₁ = 5.97 × 10²⁴ kg)与月球(m₂ = 7.35 × 10²² kg)相距约 r = 3.84 × 10⁸ m,求它们之间的万有引力。

解:已知 G = 6.674 × 10⁻¹¹ N·m²·kg⁻²

由 F = G m₁ m₂ / r² 得 F ≈ 1.98 × 10²⁰ N

答:地月之间的万有引力约为 1.98 × 10²⁰ N。

牛顿万有引力定律指出,任何两个质量都以一定的力相互吸引,该力与它们质量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比:F = G m₁ m₂ / r²。引力的单位是牛顿 (N),质量是千克 (kg),距离是米 (m),G 是引力常量,等于 6.674 × 10⁻¹¹ N·m²·kg⁻²。变形后,同一定律可求任意一个质量或距离。

引力是四种基本相互作用中最弱的,所以日常物体之间的引力极小 — 这就是结果常用科学计数法的原因。结果始终以 SI 为主;下方附浅色的美制/英制读数供参考。所有计算都在你的浏览器中完成 — 不会上传任何内容。

桌上两个苹果之间也有引力,只是小到无法察觉。正是同一条定律让月球保持在轨道上。

关于万有引力定律的 10 个事实

01

牛顿在 《自然哲学的数学原理》(1687)中发表了万有引力定律。

02

引力常量 G ≈ 6.674 × 10⁻¹¹ N·m²·kg⁻² — 是测量精度最低的常量之一。

03

引力遵循平方反比定律:F ∝ 1/r²。

04

距离加倍,引力减为四分之一

05

引力总是吸引的 — 不存在“反引力”质量。

06

它作用于任意两个质量之间,无论多小。

07

卡文迪许于 1798 年用扭秤首次测出 G。

08

你的重力就是与地球之间的这个力:F = GMm/r² = mg

09

同一条定律让苹果落地,也维持行星的轨道

10

本计算器在你的浏览器中运行 — 你的计算保持私密。

常见问题

  • F = G m₁ m₂ / r² — 引力等于引力常量 G 乘以两个质量的乘积,再除以它们距离的平方。变形后,同一定律可求任意一个质量 (m₁ = F r² / (G m₂)) 或距离 (r = √(G m₁ m₂ / F))。计算器会求解你留空的那一项。
  • SI 单位:牛顿 (N) 表示力,千克 (kg) 表示质量,米 (m) 表示距离;G 的单位是 N·m²·kg⁻²。你也可输入其他单位 (g、t、lb;km、mile;kN、lb-f),工具会换算为 SI,并以 SI 显示结果,下方附浅色美制/英制读数。
  • 能。在引力、两个质量、距离这四个量中输入三个,留空第四个 — 计算器会变形 F = G m₁ m₂ / r² 求出缺失的量,求距离时会自动开平方。
  • 计算器采用 CODATA 2018 的值,G = 6.674 × 10⁻¹¹ N·m²·kg⁻²。请注意一些考试数据手册把它取为 6.67 × 10⁻¹¹,所以你的答案末位可能略有差异 — 请以你大纲规定的取值为准。
  • 物理本身 — SI 下的 F = G m₁ m₂ / r² — 全球一致。改变的是术语、例题风格与考试惯例。选择器把这些匹配到你的大纲,使工具读起来像你的课本。
  • 引力是自然界四种基本相互作用中最弱的。在日常物体之间它几乎无法察觉;只有当至少一个质量非常大(如行星或恒星)时才显著。这就是计算结果常用科学计数法的原因。
  • 重力是物体与地球之间的万有引力。令 g = GM/r²(M 为地球质量),F = G M m / r² 就变成 F = mg。所以 mg 只是万有引力定律在地表附近的特例。
  • “工具信息”栏列出你所选课程的确切大纲(如高考物理 万有引力与航天)。它是学习辅助,不能替代官方大纲或老师。
  • 不会。每次计算都在你的浏览器中完成;你输入的内容不会上传。页面加载后可离线使用。
  • 完全免费,无需账号、无使用限制。完全在你的浏览器中运行,不收集任何数据。

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Method & sources

How it computes

F = G m1 m2 / r^2, from Newton's Principia (1687). The interesting quantity is G: at 6.67430(15) x 10^-11 m^3 kg^-1 s^-2 it is the LEAST precisely known of the fundamental constants, with a relative uncertainty around 2.2 x 10^-5 — ten orders of magnitude worse than the electron mass. Every result here inherits that.

What this tool implements

  • G is measured, not defined, and the recommended value has moved between CODATA adjustments as laboratory determinations disagreed with each other by more than their stated uncertainties.
  • Results are quoted to no more precision than G supports. Six significant figures on a gravitational force is a claim the constant cannot back.
  • The inverse-square law is exact for point masses and for spherically symmetric bodies outside their surface. Inside a body, or for irregular shapes, it does not apply as written.
  • This is Newtonian gravity. It is not valid where general relativity matters — near compact objects, or at the precision Mercury's perihelion demands.

Sources

  • Newton I, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, 1687 — the original statement of the law.
  • CODATA 2022 recommended value of the Newtonian constant of gravitation, NIST: https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?bg
  • Tiesinga E, Mohr PJ, Newell DB, Taylor BN. CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants: 2022. Rev Mod Phys 2025.

What can make this go out of date

  • None at runtime. G ships with the page and changes only when CODATA issues a new adjustment, roughly every four years — the value here is the 2022 set.
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