重力位能計算器

輸入計算

質量（公斤）

重力加速度（m/s²）

高度（公尺）

結果

重力位能

490.5

焦耳（J）

質量	10 kg
重力加速度	9.81 m/s²
高度	5 m

什麼是重力位能？

重力位能（GPE 或 PE）是物體因為在重力場中的所處位置而擁有的能量。把物體舉得越高，它累積的位能就越多——而這份能量在物體下落時，會釋放轉換成動能。本計算器只需三個簡單的輸入值：質量、重力加速度與高度，就能算出物體儲存的這份能量。

重力位能取決於物體的質量、高度和重力。

如何使用本計算器

輸入物體的質量（公斤）、重力加速度（地球表面請填 9.81 m/s²，月球為 1.62，火星為 3.71），以及相對於你所選定參考點的高度（公尺）。計算器會把這三個數值相乘，並以焦耳（J）回傳重力位能。

公式解析

計算式為 $$PE = m \times g \times h$$，其中：

m ＝ 物體質量，單位為公斤（kg）
g ＝ 重力加速度，單位為公尺每平方秒（m/s²）
h ＝ 相對於參考高度的高度，單位為公尺（m）

計算結果以焦耳為單位，其中 1 焦耳 = 1 kg·m²/s²。位能一定是相對於某個參考高度來衡量的，因此「h」指的是物體高出你所設定為零點的那個位置的垂直距離。

此公式將質量、重力加速度和高度相乘。

範例試算

假設在地球上（g = 9.81 m/s²）把一個 10 公斤的箱子舉高至離地 5 公尺處，則 $$PE = 10 \times 9.81 \times 5 = 490.5 \text{ 焦耳}$$ 若這個箱子被放開掉落，在快要落地的瞬間，這 490.5 J 就會全部轉換成動能。

常見問題

移動路徑會影響位能嗎？不會。重力位能只取決於垂直高度的變化，與你採取哪條路徑抵達無關。

重力加速度該填哪個值？日常的地球計算請使用 9.81 m/s²；若是其他星球的情境，則改用對應的星球重力值。

位能可以是負值嗎？可以。若高度量測位置低於你所選的參考點，計算結果就會是負值——這個數值只是用來表示相對於零點的位置高低。