跳去主內容
科學

地平線距離計算機

從某個高度望出去,地球弧度令地平線變得有距離。呢個工具用光滑球體 (R = 6 371 km) 假設,同時計幾何地平線同經大氣折射修正後嘅可視地平線距離,單位 km / 哩 / 海里。

幾何地平線距離

4.65 km

純幾何計算 d = √(2·R·h + h²),忽略大氣折射,數學上嚴格。

考慮折射後嘅地平線距離

4.99 km

使用標準折射係數 k = 0.13(Bowditch《American Practical Navigator》):光線會微微向下彎,肉眼睇到嘅地平線會比幾何地平線遠約 8 %。

假設地球係光滑球體 (R = 6 371 km),唔考慮地形遮擋;折射模型用平均大氣條件,實際數字會因氣溫梯度而變化。

公式

d_geom = √(2·R·h + h²);d_ref = √(2·R'·h + h²),R' = R / (1 − k),k = 0.13

常見問題

人站喺海邊望出去,地平線究竟有幾遠?

成年人站立眼睛大約離地 1.6–1.8 m。代入幾何公式 d ≈ √(2 · 6371 km · 0.0017 km) ≈ 4.65 km,加上大氣折射約 5.0 km。即係喺海邊站立望出去,地平線大約 5 公里以外,再遠嘅嘢就會被地球弧度擋住。

坐飛機 (10 km / 33 000 ft) 望出去可以見到幾遠?

10 000 m 高度,幾何地平線 d = √(2 · 6 371 000 · 10 000 + 10 000²) ≈ 357 km;考慮折射後 ≈ 381 km。所以郵輪喺地中海上空 30 000 ft 巡航時,望落視野直徑可達 700 km 以上 — 但個人視覺辨識能力同窗框會限制實際睇到嘅範圍。

咁我望緊一艘船嘅桅杆,公式點計?

兩個物體互相睇到嘅最大距離係兩條地平線距離相加:D = d(h₁) + d(h₂),其中 h₁ 係你嘅眼高、h₂ 係對方頂部高度。例如你眼高 1.7 m (d ≈ 4.65 km),桅杆 30 m 高 (d ≈ 19.6 km),咁桅杆頂剛剛探出地平線時你哋之間距離約 24 km。喺呢個工具入面分別輸入兩個高度,再加埋讀數就得。

幾何同折射兩個答案,平時應該信邊個?

日常/航海/攝影上用「折射修正後」嗰個會貼近你實際睇到嘅地平線。「幾何」答案係純球體幾何極限,會係物理下限,工程或地形遮擋分析時較常用。注意大氣狀況變化(溫差、霧、過熱海面)會令折射係數由 0 (極稀薄/海市蜃樓) 變到 0.25+ (強逆溫層),實際視距可以波動 ±10 % 以上。

同類工具

歐姆定律計算機(V / I / R / P)

輸入電壓、電流、電阻、功率任何兩個,即時計算另外兩個(V = IR、P = VI)。

速度/距離/時間計算機

輸入任何兩個值(距離、時間、速度),即時計第三個 — 支援 km/h、mph、m/s、km、英里、小時、分鐘等常用單位。

密度計算機(密度/質量/體積)

由質量同體積計密度(ρ = m / V),或反推其中一個 — 化學物理常用,內建 19 種常見物質參考表。

拋體運動計算機

輸入初速、發射角同高度,計拋射物嘅射程、最大高度同飛行時間(忽略空氣阻力);可揀地球以外行星嘅重力。

風寒指數計算機

由氣溫同風速計風寒指數(體感溫度),採用加拿大環境部/美國 NWS 2001 年公式,並標示凍傷風險等級。

露點計算機

由氣溫同相對濕度計露點溫度(Magnus 公式),對 HVAC、攝影、天氣分析都實用。

動能計算機(KE = ½ m v²)

由質量同速度計動能 KE = ½ m v²,支援 kg / g / lb 同 m/s / km/h / mph 多種單位,同時顯示 J、kJ、千卡、呎磅力同瓦時。

半衰期/指數衰減計算機

輸入起始量、剩餘量、時間或半衰期任三個,即時解第四個 — 適用於核衰變、藥物代謝、放射性測定。

電阻色環計算機(4/5 環)

揀色環即時換算電阻值同公差 — 支援 4 環同 5 環標準,輸出 Ω/kΩ/MΩ 同最近 E12/E24 標準值對照。

兩點距離計算機(GPS Haversine)

輸入兩個經緯度,用半正矢公式(Haversine)計算地表大圓距離(公里、英里、海里),同時顯示方位角同中點。

溶液稀釋計算機(C₁V₁ = C₂V₂)

用 C₁V₁ = C₂V₂ 求出稀釋前後濃度同體積中嘅任一未知數 — 化學、生物、實驗室、配藥常用。

分貝(dB)疊加計算機

兩個聲源相加唔係簡單加法 — 80 dB + 80 dB ≠ 160 dB。輸入多個 dB 值,計算合併聲壓級,並可減去背景噪音求純信號。

電阻並聯/串聯計算機

輸入多個電阻值,即時計出串聯(R₁ + R₂ + …)同並聯(1/Σ(1/Rᵢ))總電阻,並支援多達 8 個電阻。

波長頻率換算(λ ↔ f)

輸入電磁波波長或頻率,由 c = λf 即時換算另一個值,並顯示對應嘅光譜分類(無線電/微波/可見光/X-ray 等)同光子能量。

水缸/儲液罐體積計算機

計圓柱(直立/橫臥)、長方形、球形水缸/儲液罐嘅容量,支援部分填充水位。

單擺周期計算機(T = 2π√L/g)

輸入擺長同重力加速度,立即計到單擺嘅周期、頻率同角頻率,附地球/月球/火星/木星預設,仲可以反算指定周期所需嘅擺長。

酷熱指數計算機

輸入溫度同相對濕度,用 NOAA Rothfusz 公式計到體感溫度(酷熱指數)同對應嘅中暑風險等級。

汽車剎車距離計算機

輸入時速、反應時間同路面摩擦系數,估算反應距離、剎車距離同總剎停距離。

司乃耳折射定律計算機

輸入兩種介質嘅折射率同入射角,按 Snell 定律 (n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂) 計算折射角同臨界角。

電容儲能計算機

輸入電容值(F、mF、µF、nF、pF)同電壓,即時計到電容儲存嘅能量(E = ½CV²)同電荷(Q = CV)。

海拔水沸點計算機

輸入海拔高度,用 ICAO 標準大氣同 Antoine 方程式即時計到當地水嘅沸點(°C/°F)同氣壓,登山、煮食、烘焙必備。

比熱容(Q = mcΔT)計算機

熱量 Q、質量 m、比熱容 c、溫度變化 ΔT — 揀任意三項計第四項,內建水/鋁/鐵/銅/玻璃/空氣等常用物質。

pH 值同氫離子濃度計算機

輸入 pH 即出 [H⁺] 同 [OH⁻],或反過來輸入濃度即出 pH/pOH,並標示酸性、中性或鹼性。

理想氣體定律(PV = nRT)計算機

揀想求嘅變量(P、V、n 或 T),輸入其餘三項,PV = nRT 即時計算 — 支援 Pa/kPa/atm/bar/mmHg/psi、m³/L/mL、mol/mmol/kmol、K/°C/°F 任意組合。

庫侖定律計算機

輸入兩個點電荷同距離,用 F = kₑ·q₁·q₂/r² 計到兩者之間嘅靜電力(吸或斥)。

牛頓萬有引力計算機

輸入兩個物體嘅質量同距離,用 F = G·m₁·m₂/r² 計到萬有引力大小。

胡克定律(彈簧力)計算機

已知彈簧常數 k、伸縮量 x、所受力 F 入面任何兩個,即時計算第三個同彈性位能 U = ½kx²。