這個計算器的功能
本工具可計算單擺擺動過程中的動能。當單擺從角度 θ_0 由靜止釋放後,會在往弧線底部下落的過程中,將重力位能逐漸轉換為動能。在任何中間角度 θ,其動能恰好等於釋放後所損失的位能。
公式說明
擺錘相對於釋放位置的高度變化為 L · (\cos θ - \cos θ_0),其中 L 是從支點到擺錘的擺長。將其乘以質量 m 與重力加速度 g,即可得到釋放出的能量:
在釋放角度(θ = θ_0)時動能為零;到達最低點(θ = 0)時動能達到最大值。本計算器同時會透過 v = √(2 · KE / m) 算出擺錘的速度,以及相對於釋放位置所下降的垂直高度。
使用方法
輸入擺錘質量(公斤)、擺長(公尺)、釋放角度 θ_0 與當前角度 θ(以度為單位),以及重力加速度(預設 9.81 m/s²)。請確認 θ 小於 θ_0——若沒有額外能量,擺錘無法上升到超過起始位置的高度。
範例試算
一個 0.5 公斤的擺錘繫在 1 公尺長的繩上,從 30° 釋放並擺到最低點(θ = 0)。其動能為
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。