Калькулятор силы тяжести
Рассчитайте силу тяжести, бытовой эквивалент веса на планетах, притяжение двух тел по закону Ньютона и ускорение свободного падения на высоте. Страница отдельно объясняет массу, вес, силу тяжести, расстояние между центрами масс и условность справочных значений для газовых гигантов.
| Тело | g, м/с² | Сила, Н | Эквивалент, кгс |
|---|---|---|---|
| ☀️ Солнце | 274 | 19 180 | 1 955,8 |
| ☿️ Меркурий | 3.7 | 259 | 26,411 |
| 🟠 Венера | 8.9 | 623 | 63,528 |
| 🌍 Земля | 9.80665 | 686,5 | 70 |
| 🌕 Луна | 1.624 | 113,7 | 11,592 |
| 🔴 Марс | 3.7 | 259 | 26,411 |
| 🟤 Юпитер | 23.1 | 1 617 | 164,9 |
| 🪐 Сатурн | 9 | 630 | 64,242 |
| 🌀 Уран | 8.7 | 609 | 62,101 |
| 🔵 Нептун | 11 | 770 | 78,518 |
| 🟣 Плутон | 0.7 | 49 | 4,997 |
Как посчитать силу тяжести
Чтобы найти силу тяжести у поверхности планеты, умножьте массу тела в килограммах на ускорение свободного падения в метрах на секунду в квадрате. На Земле для школьных и инженерных оценок обычно берут около 9,81 м/с², а для стандартного килограмм-силы используют 9,80665 м/с².
F — сила тяжести в ньютонах, m — масса в килограммах, g — ускорение свободного падения.
Эта связь используется для оценки силы тяжести у поверхности планеты или рядом с заданным справочным уровнем.
kgf — килограмм-сила, N — ньютон.
Килограмм-сила - единица силы, а не килограмм массы.
Что считает каждый режим
| Режим | Смысл | Когда нужен |
|---|---|---|
| Сила тяжести у поверхности | Масса умножается на выбранное ускорение свободного падения | Школьные задачи, нагрузка в ньютонах, бытовой вес на планетах |
| Притяжение двух тел | Сила гравитационного притяжения между двумя массами | Планеты, спутники, тела вне поверхности |
| Ускорение на высоте | Свободное падение пересчитывается по массе планеты, радиусу и высоте | Горы, самолет, МКС, геостационарная орбита |
Для двух тел расстояние r означает расстояние между центрами масс. Для человека на поверхности Земли это примерно радиус Земли, а не расстояние от ног до грунта. Если пользователь введет расстояние между поверхностями, расчет получится физически неверным.
Закон всемирного тяготения
F — сила притяжения, G — гравитационная постоянная, m1 и m2 — массы тел, r — расстояние между центрами масс.
В общем законе Ньютона расстояние всегда читается между центрами масс.
Общий закон Ньютона описывает притяжение любых двух масс. Расчет силы тяжести рядом с планетой является частным случаем, когда одна из масс - планета, а расстояние примерно равно ее радиусу.
Ускорение свободного падения на высоте
g(h) — ускорение на высоте, G — гравитационная постоянная, M — масса небесного тела, R — радиус, h — высота над поверхностью.
Высота прибавляется к радиусу небесного тела, поэтому с удалением от планеты ускорение уменьшается.
С удалением от планеты ускорение свободного падения уменьшается. На высоте МКС гравитация все еще близка к земной; невесомость возникает потому, что станция и космонавты находятся в свободном падении по орбите.
| Где | Высота | Что важно |
|---|---|---|
| Уровень моря | 0 | Базовая земная оценка |
| Эверест | около 8,8 км | Разница мала для бытовых расчетов |
| Пассажирский самолет | около 10 км | Снижение почти незаметно |
| МКС | около 400 км | Гравитация сохраняется, но есть орбитальная невесомость |
| Геостационарная орбита | 35 786 км | Свободное падение заметно меньше земного |
Планетные значения и ограничения
Справочные значения ускорения свободного падения округлены по NASA Planetary Fact Sheet и NASA Moon facts. Для газовых гигантов нет твердой поверхности; значения g относятся к условному уровню в атмосфере и могут отличаться от расчета по массе и радиусу без учета вращения.
| Тело | g, м/с² | Комментарий |
|---|---|---|
| Земля | 9,80665 | стандартное значение для кгс и земных оценок |
| Луна | 1,624 | примерно одна шестая земной силы тяжести |
| Марс | 3,7 | масса та же, сила тяжести меньше |
| Юпитер | 23,1 | газовый гигант, условный справочный уровень |
| Сатурн | 9,0 | газовый гигант, условный справочный уровень |
| Уран | 8,7 | ледяной гигант, условный справочный уровень |
| Нептун | 11,0 | ледяной гигант, условный справочный уровень |
Часто задаваемые вопросы
Источники и нормативная база
- CODATA: Newtonian constant of gravitationNIST
- Planetary Fact Sheet - MetricNASA
- Moon by the NumbersNASA
- University Physics Volume 1: Newton's Law of Universal GravitationOpenStax
- HyperPhysics: GravityHyperPhysics
Расчёты выполняются на основе указанных нормативных и справочных источников. Ссылки открываются в новой вкладке.
Похожие инструменты
Онлайн-калькулятор второго закона Ньютона: считает силу F, массу m или ускорение a. Поддерживает 6 единиц массы (кг, г, т, фунты), 5 единиц ускорения (м/с², g, формула расчета, см/с²) и 8 единиц силы (Н, кН, кгс, дин, фунт-сила и др.). Сравнивает результат с реальными силами и строит график зависимости.
Расчёт времени падения, скорости удара и кинетической энергии. Три режима: идеальное падение (вакуум), с сопротивлением воздуха (терминальная скорость) и бросок вверх. 11 планет, графики h(t) и v(t), сравнение вакуум vs воздух.
Калькулятор ускорения для разгона, торможения, задач по силе и массе, а также движения по окружности. Показывает среднее ускорение, путь и перегрузку в g.