其他行星体重计算器

质量和重量不是一回事

体重秤上的数字,严格说并不是身体里物质的多少,而是身体压在秤上的力。物质的多少叫质量,在宇宙中哪里都一样; 重量是一种力,等于质量乘以当地的重力加速度(W = m × g)。地球标准重力约为9.80665 m/s²,月球表面约为1.62 m/s²。 质量60千克的人到了月球,质量依旧是60千克,但带去一台地球校准的秤,读数大约是9.9千克。 本计算器把你输入的数字当作质量,乘以各天体重力与地球的比值,显示"用地球秤会读出多少"。适合课堂演示、满足好奇心,以及给小说、游戏设定估个大概数。

计算公式

其他天体上的体重(换算成kg) = 地球体重 × (该天体表面重力 ÷ 9.80665)
实际受力(N) = 质量(kg) × 表面重力(m/s²)

表面重力由 g = G·M/r² 决定:质量M越大越强,半径r越大则按平方衰减,所以体积庞大的行星,重力也不一定像想象的那么强。 表中数值是与NASA行星数据表一致的近似值;因资料来源、纬度和高度取法不同,别处看到的小数位可能略有出入。

各天体表面重力对比表

最后一列假定起跳速度相同,此时跳起高度与重力成反比。按这个简化模型,月球上能跳到地球的约3倍高,冥王星约8倍。 实际上笨重的加压宇航服会让人跳不了这么高。

验算示例

示例1:60千克的人在月球上。 60 × 1.62 ÷ 9.80665 = 9.9kg。以力计算是60 × 1.62 = 97.2N,而在地球上60 × 9.80665 ≈ 588N,约为六分之一。

示例2:70千克的人在木星(1巴处)。 70 × 25.92 ÷ 9.80665 ≈ 185.0kg,相当于被地球上2.64倍的力压着。先不说无处可站,这样的负荷已足以让呼吸和血液循环出现严重问题。

示例3:火星与水星。 二者表面重力分别是3.73和3.70 m/s²,几乎一样,所以60千克的人在火星约22.8kg,在水星约22.6kg。两个差别很大的天体重力接近,是质量与半径搭配的结果。

常见误解与局限

• 并不是真的变瘦。 在月球读数变轻,质量、肌肉和脂肪都没有变化。
• 巨行星没有可站立的地面。 木星、土星、天王星、海王星的数值是气压为1巴(接近地球海平面气压)处的重力,只是一种约定,并不意味着真能站在那里。
• 金星重力接近地球,环境却极端。 地表气压很高,温度高到足以熔化铅,重力相近并不代表安全。
• 自转的影响。 赤道处自转产生的离心效应使表观重力比两极略小;地球上这个差别约0.5%,本工具忽略不计。
• 巨行星的数据来源不同,数值会不同。 NASA数据表在1巴处分别列出了平均值和赤道值(木星25.92与23.12、土星11.19与8.96、天王星9.01与8.69、海王星11.27与11.00 m/s²)。本页统一采用平均值,因此别处可能看到如木星2.36倍(赤道值)这样的数字。

如何使用结果

在科学课上,可以让学生用自己的体重计算,比较月球和木星,体会质量与重量的差别,再引出"重力由质量和半径共同决定"。 写小说或设计游戏时,可以用它估算下落时间、跳跃高度和负重。如果要用于正式资料或教学材料,请直接查阅相关机构公布的数值并注明出处。 另外要注意,结果显示到小数点后一位只是计算上的格式,并不代表测量精度;表面重力本身只是两三位有效数字的近似值,读结果时请加上"约"字。

常见问题

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