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🧮 Moon Sun Tidal Force 計算機

專業免費的 Moon Sun Tidal Force 計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
1.100136E-6 N/kg(m/s²)
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

這個計算器能做什麼

本工具會算出月球與太陽對地球施加的重力與潮汐(差動)力,並以單位質量表示(N/kg,等同於 m/s²)。它同時會計算月球在近地點(距地球最近時)的潮汐力,並把每一個潮汐力都換算成相對於該近地點數值的比值。這是一個純物理工具,以牛頓重力與標準潮汐力近似公式為基礎,因此在地球上任何地點的結果都完全相同。

使用方式

輸入月球質量與平均距離、月球軌道離心率,以及太陽質量與平均距離。質量單位為公斤(kg);距離單位為公里(km,程式內部會自動換算為公尺)。重力常數 G = 6.67430 × 10^{-11}\ m^3 kg^{-1} s^{-2}、地球平均半徑 R = 6.371 × 10^{6}\ m 為固定常數,無法修改。

公式說明

質量為 M 的天體在距地球中心 r 處所造成的重力加速度為

g = ((G M) ÷ (r^{2}))
潮汐力則是這股拉力跨越地球半徑 R 時的差值:取主導項時等於
F_{tidal} = ((2 G M R) ÷ (r^{3}))
由於潮汐項隨 1/r^{3} 衰減,而非 1/r^{2},因此距離較近的月球能夠勝過遙遠卻質量大得多的太陽。月球的近地點距離可由半長軸 a 與離心率 e 求得:
r_{p} = a(1 - e)

範例計算(預設值)

當 M_{月} = 7.347673 × 10^{22}\ kg、r = 384,399\ km 時,月球的平均潮汐力約為 1.10 × 10^{-6}\ N/kg。太陽(1.9891 × 10^{30}\ kg,距離 1 AU)則約為 5.05 × 10^{-7}\ N/kg。在近地點時,

r_{p} = 384,399 × (1 - 0.0549) = 363,295\ km
使月球潮汐力提升至約 1.30 × 10^{-6}\ N/kg。各項比值為:月球(平均)/ 月球(近地點)= 0.844,太陽 / 月球(近地點)= 0.388。

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)

為什麼太陽的潮汐力比月球小?
雖然太陽質量遠大於月球,但潮汐力與 \(1/r^{3}\) 成正比,而太陽距離大約是月球的 390 倍遠。因此太陽的引潮效果只有月球的約 40–46%。
「單位質量」是什麼意思?
計算結果為加速度(\(\text{N/kg} = \text{m/s}^2\))。若想得到作用在特定物體上的力,只要乘上該物體的質量(kg)即可。
為什麼我的數字和教科書略有出入?
確切數值會受到所採用的 \(G\) 與地球半徑 \(R\) 影響,也取決於是否納入更高階的潮汐項。本工具採用主導項近似,因 \(R\) 遠小於 \(r\),此近似是有效的。