這個計算器的功能
擺鐘是靠一根加重擺桿穩定來回擺動來計時的。這個工具可以根據擺長算出單擺的週期(也就是完成一次完整來回擺動所需的時間),也能反過來推算出達成指定週期所需的擺長——例如「秒擺」所採用的每擺一次一秒的節奏。重力加速度可自由調整,因此你能模擬地球上任何地點,甚至其他星球的情況。
公式解析
在擺動角度很小的情況下,單擺週期為
T = 2π \sqrt{\dfrac{L}{g}}
其中 L 是以公尺為單位的擺長,g 是重力加速度(地球上約為 9.81 m/s²)。值得注意的是,週期只取決於擺長與重力——與擺錘的質量或擺動幅度無關(限小角度)。將公式變換後,即可求出目標週期所需的擺長:L = g · ≤ft(\dfrac{T}{2π}\right)^{2}
頻率則是週期的倒數,f = 1/T,單位為赫茲(Hz)。
使用方式
先選擇要計算週期還是擺長,接著輸入已知數值(擺長以公尺為單位,或目標週期以秒為單位),確認重力加速度後,即可讀取結果。結果表格還會一併顯示頻率,讓你清楚知道每秒會擺動幾次。
計算範例
地球上一個 1 公尺長的單擺:
T = 2π \sqrt{\dfrac{1}{9.81}} = 2π × 0.3193 = 2.0064 秒
若想打造一個週期為 2 秒的時鐘,則需要 L = 9.81 × ≤ft(\dfrac{2}{2π}\right)^{2} = 9.81 × 0.10132 = 0.9939 公尺
——接近一公尺,這也正是經典落地式老爺鐘擺長大約為此的原因。
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)
擺錘的重量會改變週期嗎?
不會。對理想單擺而言,週期與質量無關。
為什麼我的實際時鐘會有些微誤差?
這個公式假設擺動角度很小、擺桿沒有質量。當擺幅較大、有空氣阻力,或擺桿本身具有質量時,都會帶來些許修正。
什麼是「秒擺」?
指週期為 2 秒的單擺(每單向擺動一次恰好一秒),在地球上約需 0.994 公尺的擺長。