什麼是重力位能？
重力位能（GPE）是物體因為在重力場中的位置而儲存的能量。當你把一本書放上書架時，就賦予了它位能；一旦讓它掉落，這份能量便轉換成運動的能量。本計算機根據三個數值——質量、高度與重力加速度——來計算重力位能，並以國際單位制（SI）的能量單位「焦耳（J）」呈現結果。這套物理原理放諸四海皆準，並不限於任何單一國家。
計算公式
重力位能的公式如下：
$$PE = m \cdot g \cdot h$$- \(m\) = 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）
- \(h\) = 相對於參考點的高度，單位為公尺（m）
在地球表面，\(g\) 約為 9.81 m/s²；在月球上約為 1.62 m/s²，在火星上則約為 3.72 m/s²。因此，同一個物體在不同星球上所儲存的位能也不盡相同。
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如何使用本計算機
- 輸入物體的質量，單位為公斤。
- 輸入高度，單位為公尺，以你選定的零點（通常是地面）為基準量起。
- 輸入 \(g\) 的數值，或直接沿用地球的預設值 9.81 m/s²。
- 讀取以焦耳為單位的位能結果。
請記得，高度永遠是相對的——「零點」由你自己決定。同一個物體，從地板量起或從地下室量起，所得的重力位能可能完全不同。
實例演算
假設在地球上，一本 2 公斤的教科書放在距離地板 1.8 公尺高的書架上：
$$PE = m \cdot g \cdot h = 2 \times 9.81 \times 1.8$$$$PE = 35.32 \text{ 焦耳}$$如果這本書掉落到地板，這 35.3 J 便會以動能的形式釋放出來。
常見問題
位能可以是負值嗎？可以。如果物體位於你所選參考點的下方，位能就會是負的。在物理上真正有意義的只有位能的「差值」，因此正負號只是反映物體會往哪個方向移動而已。
物體掉落時，能量跑到哪裡去了？它會轉換成動能（\(\tfrac{1}{2}mv^2\)）。若忽略空氣阻力，在落地的瞬間，所有的重力位能都會化為運動的能量。
為什麼用 9.81 而不是 10？9.81 m/s² 是公認的地球重力平均值。用 10 只是方便的近似估算，會帶來約 2% 的誤差。
