什麼是支點計算器?
支點是槓桿轉動時所依靠的固定支撐點。支點計算器運用槓桿原理:當槓桿一側的轉動效果(力矩)等於另一側的力矩時,槓桿便達到平衡。每一側的力矩就是力乘以該力到支點的距離,因此推導出經典公式 F1 × d1 = F2 × d2。這是放諸四海皆準的物理原理,適用於翹翹板、撬棍、獨輪車、天平秤以及各種機械設計。
使用方法
先選擇你想求解的數值(F1、d1、F2 或 d2),接著輸入三個已知值,並讓未知的那一項保持空白。計算器會自動重整槓桿公式,算出缺少的數值,並一併列出完整的平衡力與距離組合,以及對應的力矩。
公式說明
平衡條件為 F1 × d1 = F2 × d2。重新整理後,可得到四種可能的解:
F2 = ((F1 × d1) ÷ (d2)), d2 = ((F1 × d1) ÷ (F2)), F1 = ((F2 × d2) ÷ (d1)), d1 = ((F2 × d2) ÷ (F1))
實際上只要把欲求的未知數獨立出來即可。力可採用任何一致的單位(N、公斤力、磅),距離也可採用任何一致的長度單位,因為等號兩邊的單位會相互抵消。
實際範例
假設一名孩童施加 10(單位)的力,坐在距離支點 2 公尺處(F1 = 10、d1 = 2)。另一名孩童坐在 4 公尺遠的位置,需要多大的力才能讓翹翹板平衡?
F2 = ((10 × 2) ÷ (4)) = ((20) ÷ (4)) = 5
因為坐得離支點較遠,所以只需較小的力就能達到平衡。
使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。
常見問題 (FAQ)
該用什麼單位?
只要兩個力使用相同單位、兩段距離也使用相同單位,任何單位都可以,因為它們會在計算中相互抵消。
距離要從哪裡量起?
一律量測由支點(轉動軸)到各個力作用點之間的垂直距離。
力矩數值代表什麼?
力矩等於力 × 距離,也就是轉動效果。當槓桿達到平衡時,兩側的力矩數值相同,並會顯示在計算結果中。