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🧮 Projectile Launch From Target Height Distance 計算機

專業免費的 Projectile Launch From Target Height Distance 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)
36.305 m/s
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...

這個計算機能做什麼

本工具用來解經典的拋體問題:物體以無空氣阻力的方式發射,必須命中一個位於水平距離 l 之外、高度為 h 的目標,而發射點本身則位於高度 h0。由於有無限多組「初速/角度」的組合都能命中同一點,本計算機回傳的是最小發射初速的軌跡——也就是剛好能抵達目標、能量最低的標準解。它會輸出所需的初速(以 m/s 與 km/h 表示)、發射角,以及飛行(滯空)時間。這套物理是普世通用的,不受任何國家或地區規範限制。

使用方式

輸入抵達高度 h、水平距離 l(必須大於 0)以及發射高度 h0。目標相對於發射點的垂直上升量為 y = h - h_0。依照本模型的慣例,若目標比發射點還要「高」,則應將 h0 輸入為負值,這樣才能正確地增加所需的上升量。重力加速度 g 預設為標準重力 9.80665 m/s²,但可自行修改(例如月球可改為 1.62)。

公式說明

通過點 (x, y) 的軌跡為

y = x·\tanθ - ((g· x^{2}) ÷ (2· V_s^{2}·\cos^{2}θ))
將發射初速最小化後,可得到封閉解
V_s = \sqrt{g·(y + \sqrt{x^{2}+y^{2}})}
以及
θ = \arctan\!≤ft(((y + \sqrt{x^{2}+y^{2}}) ÷ (x))\right)
此角度恰好平分「垂直方向」與「指向目標直線」之間的夾角:
θ = 45^\circ + \tfrac{1}{2}·\arctan\!≤ft(((y) ÷ (x))\right)
飛行時間則由水平速度恆定推得:
t = ((x) ÷ (V_s·\cosθ))

範例試算

當 h = 50 m、l = 100 m、h_0 = 20 m、g = 9.80665 時:y = 30 m、x = 100 m、r = √(10000+900) = 104.403 m。則

V_s = √(9.80665×134.403) = 36.307 m/s = 130.7 km/h
θ = \arctan(1.34403) = 53.35^\circ
而
t = ((100) ÷ (36.307×\cos 53.35^\circ)) = 4.62 s

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)

為什麼是最小初速?
同一個目標可以被許多不同的軌跡命中;最小初速解是這類工具所回報的唯一、且物理上最自然的答案。
如果目標在發射點上方該怎麼辦?
請將 h0 輸入為負值,使 \(y = h - h_0\) 變大,以符合模型的正負號規則。
有考慮空氣阻力嗎?
沒有——本工具僅計算均勻重力下的理想拋體運動。