Newton's Gravitational Force Calculator

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免費萬有引力計算器 (F = Gm₁m₂/r²):輸入引力、兩個質量、距離中的三個,以國際單位制求解第四個,並附美制/英制讀數。對齊課綱。

RT-SCI-010 · Science

Newton's Gravitational Force Calculator

F = G · m₁ · m₂ / r²

輸入任意三個數值,留空第四個 — 計算器會求解它。結果以國際單位制 (SI) 顯示,下方附美制/英制讀數。

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工具資訊
課程
繁體 (Taiwan) — 中華民國教育部
依據課綱
108課綱 自然科學領域 — 萬有引力定律
單位制
國際單位制 (SI) 為主;下方附美制/英制讀數
首次發布
1 Jun 2026
最近更新
4 Sep 2026

如何使用萬有引力計算器

選擇你的課程

使用上方的課程標籤對應你的課綱(劍橋、SEAB、SPM、SBMPTN、高考、學測 或 HKDSE)。術語、例題與整頁內容都會隨你的選擇而變。

輸入任意三個值

在引力、兩個質量、距離中輸入三個,留空要求的那個。每個輸入框都有單位選擇(kg、g、t、lb;m、km、mile;N、kN、lb-f)。

讀取 SI 結果

答案以 SI 單位顯示 — 牛頓 (N)、公斤 (kg)、公尺 (m),下方有可隱藏的淺色美制/英制讀數。

對照你的課綱

「工具資訊」欄顯示所依據的課綱。發現問題?用回報按鈕 — 我們會審閱每一則。

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用你課程的語言講萬有引力定律

萬有引力定律 (引力 = G × 質量₁ × 質量₂ ÷ 距離²)

F = G · m₁ · m₂ / r²

例題:地球(m₁ = 5.97 × 10²⁴ kg)與月球(m₂ = 7.35 × 10²² kg)相距約 r = 3.84 × 10⁸ m,求兩者之間的萬有引力。

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:地月之間的萬有引力約為 1.98 × 10²⁰ N。

牛頓萬有引力定律指出,任何兩個質量都以一定的力相互吸引,該力與它們質量的乘積成正比,與它們之間距離的平方成反比:F = G m₁ m₂ / r²。引力的單位是牛頓 (N),質量是公斤 (kg),距離是公尺 (m),G 是重力常數,等於 6.674 × 10⁻¹¹ N·m²·kg⁻²。變形後,同一定律可求任意一個質量或距離。

引力是四種基本作用力中最弱的,所以日常物體之間的引力極小 — 這就是結果常用科學記號的原因。結果始終以 SI 為主;下方附淺色的美制/英制讀數供參考。所有計算都在你的瀏覽器中完成 — 不會上傳任何內容。

桌上兩個蘋果之間也有引力,只是小到無法察覺。正是同一條定律讓月球保持在軌道上。

關於萬有引力定律的 10 個事實

01

牛頓在 《自然哲學的數學原理》(1687)中發表了萬有引力定律。

02

重力常數 G ≈ 6.674 × 10⁻¹¹ N·m²·kg⁻² — 是量測精度最低的常數之一。

03

引力遵循平方反比定律:F ∝ 1/r²。

04

距離加倍,引力減為四分之一

05

引力總是吸引的 — 不存在「反引力」質量。

06

它作用於任意兩個質量之間,無論多小。

07

卡文迪許於 1798 年用扭秤首次測出 G。

08

你的重量就是與地球之間的這個力:F = GMm/r² = mg

09

同一條定律讓蘋果落地,也維持行星的軌道

10

本計算器在你的瀏覽器中執行 — 你的計算保持私密。

常見問題

  • F = G m₁ m₂ / r² — 引力等於重力常數 G 乘以兩個質量的乘積,再除以它們距離的平方。變形後,同一定律可求任意一個質量 (m₁ = F r² / (G m₂)) 或距離 (r = √(G m₁ m₂ / F))。計算器會求解你留空的那一項。
  • SI 單位:牛頓 (N) 表示力,公斤 (kg) 表示質量,公尺 (m) 表示距離;G 的單位是 N·m²·kg⁻²。你也可輸入其他單位 (g、t、lb;km、mile;kN、lb-f),工具會換算為 SI,並以 SI 顯示結果,下方附淺色美制/英制讀數。
  • 能。在引力、兩個質量、距離這四個量中輸入三個,留空第四個 — 計算器會變形 F = G m₁ m₂ / r² 求出缺少的量,求距離時會自動開平方。
  • 計算器採用 CODATA 2018 的值,G = 6.674 × 10⁻¹¹ N·m²·kg⁻²。請注意一些考試數據手冊把它取為 6.67 × 10⁻¹¹,所以你的答案末位可能略有差異 — 請以你課綱規定的取值為準。
  • 物理本身 — SI 下的 F = G m₁ m₂ / r² — 全球一致。改變的是術語、例題風格與考試慣例。選擇器把這些對應到你的課綱,使工具讀起來像你的課本。
  • 引力是自然界四種基本作用力中最弱的。在日常物體之間它幾乎無法察覺;只有當至少一個質量非常大(如行星或恆星)時才顯著。這就是計算結果常用科學記號的原因。
  • 重量是物體與地球之間的萬有引力。令 g = GM/r²(M 為地球質量),F = G M m / r² 就變成 F = mg。所以 mg 只是萬有引力定律在地表附近的特例。
  • 「工具資訊」欄列出你所選課程的確切課綱(如 HKDSE Physics 天文與引力)。它是學習輔助,不能取代官方課綱或老師。
  • 不會。每次計算都在你的瀏覽器中完成;你輸入的內容不會上傳。頁面載入後可離線使用。
  • 完全免費,無需帳號、無使用限制。完全在你的瀏覽器中執行,不收集任何資料。

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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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