潮汐力计算器
计算远处质量在邻近天体尺度范围内施加的差异(潮汐)加速度和力。
kg
m
m
kg
Difference in gravitational pull across the body
这个计算器是如何工作的?
潮汐力是远处质量引力在天体两侧的差异。潮汐加速度等于 2·G·M·r/d³,总潮汐力等于该值乘以天体质量 m,其中 G = 6.674×10⁻¹¹。由于与距离的三次方成反比,潮汐效应随间距增大而迅速减弱。
公式
How this is calculated
潮汐产生的原因是引力随距离减弱,使得天体近端受到的引力强于远端。源质量 M 是产生引力场的天体(例如行星或太阳),中心距 d 为两个质心之间的距离,天体半径 r 是受力天体上引力差异所跨越的半径。可选的受力天体质量 m 可将每千克加速度转换为总力。
潮汐加速度是引力加速度梯度乘以半径:从 g = GM/d² 出发,对 d 求微分得 dg/dd = -2GM/d³,因此在 r 范围内的差值为 Δg = 2·G·M·r / d³。乘以天体质量得潮汐力 F = 2·G·M·m·r / d³。注意与距离三次方的强反比关系,这就是潮汐效应衰减速度远快于普通引力的原因。
所有输入使用国际单位制:质量用千克,距离和半径用米,输出加速度单位为 m/s²,力的单位为牛顿。距离必须非零,且必须大于天体半径,线性近似才成立。结果为一阶估算;非常近距离的遭遇(接近洛希极限时)需要完整的非线性场计算。力的输出需要提供可选质量 m。
常见问题
普通引力遵循平方反比,但潮汐力是引力在天体上的差值——即平方反比定律的导数——这引入了额外的距离因子,从而产生三次方反比关系。
不需要。潮汐加速度(Δg)仅取决于 M、r 和 d。质量 m 只有在需要将加速度转换为牛顿单位的总潮汐力时才需要输入。
2GMr/d³ 表达式是线性近似,在天体远小于其距离时有效。在洛希极限附近,引力场在天体范围内呈非线性变化,需要进行完整积分。
也称为
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). 潮汐力计算器 [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/zh/calculator/tidal-force-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "潮汐力计算器." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/zh/calculator/tidal-force-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "潮汐力计算器," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/zh/calculator/tidal-force-calculator
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