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⚙️ Projectile Motion Trajectory 計算機

專業免費的 Projectile Motion Trajectory 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)
34.42 公尺
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...

這個計算機的功能

本工具模擬理想的拋體運動:物體自地面以指定的初速與角度發射,在固定重力作用下運動,且不考慮空氣阻力。它會列出整段軌跡——在一連串時間點(或一連串水平距離)對應的高度與水平距離,並回報關鍵數值:飛行時間、最大高度與最大射程。背後的物理是普世通用的牛頓力學,在任何地方都一樣適用。

使用方式

輸入初速 v 並選擇單位(m/s 或 km/h)。設定發射角 θ(以度為單位,0 至 90),以及重力加速度 g(預設值為地球標準重力 9.80665 m/s²)。接著選擇掃描變數:選時間時,會以 t = 起始值 + n × 間隔 產生每一列;選距離時,會以 l = 起始值 + n × 間隔 產生每一列,並求出各距離對應的時間與高度。調整起始值、間隔與重複次數,即可控制表格的精細程度。

公式解析

發射速度可拆解為水平分量 v_x = v·\cosθ 與垂直分量 v_y = v·\sinθ。水平方向為等速運動,l(t) = v_x· t;垂直方向則為等減速運動,h(t) = v_y· t - \tfrac{1}{2}g· t^{2}。消去時間後即得拋物線方程式

h(l) = l·\tanθ - ((g· l^{2}) ÷ (2v^{2}\cos^{2}θ))

拋體在 T = \dfrac{2v·\sinθ}{g} 後回到發射高度,最高點為 H = \dfrac{v^{2}\sin^{2}θ}{2g},落地距離為 R = \dfrac{v^{2}\sin(2θ)}{g}。

範例試算

當 v = 30\ m/s、θ = 60^\circ、g = 9.80665\ m/s^2 時:v_x = 15\ m/s,v_y = 25.98\ m/s。在 t = 0.1\ s 時,物體位於 l = 1.5\ m、h = 2.549\ m。飛行時間為 T = \dfrac{2× 25.98}{9.80665} = 5.299\ s,最大高度為 H = \dfrac{25.98^{2}}{2× 9.80665} = 34.41\ m,最大射程為 R = \dfrac{900×\sin(120^\circ)}{9.80665} = 79.48\ m。

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)

有考慮空氣阻力嗎?
沒有。本計算假設為真空(無阻力)中的拋體,因此實際情況下的射程通常會比較短。
當 \(\theta = 90^\circ\) 時會怎樣?
物體會直直向上:\(v_x = 0\),所以水平距離維持為 0。在距離掃描模式下,它永遠到不了任何非零的距離,因此高度都會回報為 0。
為什麼有些高度會變成負值?
過了飛行時間之後,拋體已落到發射高度以下;表格會持續列出這些下降階段的數值。