Конвертор на единици за скорост: m/s, km/h, mph

Конвертор на единици за скорост

Скоростта показва какво разстояние изминава нещо за даден период от време. Конверторът на единици за скорост преобразува скоростта от една единица в друга, например от километри в час в мили в час. Тази страница преобразува между метри в секунда, километри в час, мили в час, футове в секунда и възли и показва и петте стойности едновременно.

Какво прави преобразувателят

Потребителят въвежда едно число и избира единицата, в която е изразено то. Страницата показва същата скорост и в петте единици.

• Резултатите се показват с осем значими цифри. Закръглява се само показваната стойност. Преобразуването се извършва с въведеното число.
• Резултат с размер под 0,0001 или със стойност милиард или повече се показва в научен запис. Нулата се показва като обикновено 0.
• Отрицателните стойности се приемат. Скоростта, измерена по избрана посока, има знак, така че стойност под нулата означава движение в обратната посока.
• Празното поле показва подкана, а не число. Връзка, съдържаща единица, която страницата не предлага, показва съобщение, а не преобразуване.

Петте единици

Метърът в секунда е единицата за скорост в SI: един метър разстояние за всяка секунда време. Всяка от останалите четири единици е фиксиран брой метри в секунда. Никое от тези числа не е измерване, затова никое от тях не се променя с времето.

Формула за преобразуване на скоростта

Всяка единица тук е фиксирано кратно на метъра в секунда, така че преобразуването включва едно умножение и едно деление. Стойността първо се преобразува в метри в секунда, а след това обратно в желаната единица:

$v_2 = \frac{v_1 \times k_1}{k_2}$

където $v_1$ е въведената скорост, $k_1$ е броят метри в секунда в една единица от избраната единица, $k_2$ е броят метри в секунда в една единица от желаната единица, а $v_2$ е резултатът.

По пътя не се добавя и не се изважда нищо. И петте скали показват нула при една и съща скорост, така че се променя само големината на стъпката. Температурата е случаят, при който това не е вярно: Целзий и Фаренхайт започват да отчитат от различни точки, затова конвертор, който само умножава, би показал 0 °C като 0 °F вместо като 32 °F.

Откъде идват четирите коефициента

Един час е 3 600 секунди, а един километър е 1 000 метра, така че километърът в час е отношение на две точни цели числа:

$1\ \mathrm{km/h} = \frac{1\,000\ \mathrm{m}}{3\,600\ \mathrm{s}} = 0.2777\ldots\ \mathrm{m/s}$

Милята в час се основава на международната миля, която е точно 1 609,344 m от Международното споразумение за ярда и паунда от 1959 г.:

$1\ \mathrm{mph} = \frac{1\,609.344\ \mathrm{m}}{3\,600\ \mathrm{s}} = 0.44704\ \mathrm{m/s}$

Тук резултатът е точен. Същото споразумение от 1959 г. определя международния фут като точно 0,3048 m, което е коефициентът за фут в секунда без допълнителни изчисления.

Възелът е една морска миля в час. Международната морска миля е точно 1 852 m от Международната извънредна хидрографска конференция, проведена в Монако през 1929 г.:

$1\ \mathrm{kn} = \frac{1\,852\ \mathrm{m}}{3\,600\ \mathrm{s}} = 0.51444\ldots\ \mathrm{m/s}$

И четирите стойности са определения, а не измервания, и са посочени в Специална публикация 811 на NIST, Приложение B.

Пример: 100 км/ч

Автомобил, движещ се с 100 км/ч, изминава 100 000 метра на всеки 3 600 секунди. Преобразуването в метри в секунда е първата стъпка:

$v = \frac{100 \times 1\,000}{3\,600} = 27.7777\ldots\ \mathrm{m/s}$

Разделянето на този резултат на всеки от останалите коефициенти дава останалите стойности. До осем значими цифри страницата показва 27,777778 m/s, 62,137119 mph, 91,134442 фута/s и 53,99568 kn.

Резултатът в мили в час заслужава отделна проверка, защото това е преобразуването, за което хората питат най-често. Една миля е точно 1,609344 km, така че 100, разделено на 1,609344, дава 62,137119 mph. Приблизителната стойност, използвана в разговори — „около 62 mph (99,8 км/ч)“ — е същото число, закръглено.

Възлите не са мили в час

Морската миля е 1 852 m, а сухопътната миля е 1 609,344 m, така че морската миля е по-дългата от двете. Един възел е 1,1507794 mph. При 100 възела страницата показва 115,07794 mph и 185,2 км/ч, така че приемането на възел за миля в час занижава скоростта с около 15 процента.

Възелът се използва в мореплаването и авиацията, защото морската миля е близка до една минута от географската ширина върху карта. Кораб, който поддържа 10 възела в продължение на час, е изминал около десет минути географска ширина, което може лесно да се отчете директно от картата.

Често използвани преобразувания на скоростта

Всеки ред по-долу показва стойността, която една единица дава в останалите четири, с осем значими цифри.

Кои стойности са точни и кои са закръглени

Два от четирите коефициента са точни десетични числа, а другите два са точни дроби, чиито десетични записи никога не завършват.

• 1 mph е точно 0,44704 m/s. Милята е точно 1 609,344 m, а часът е точно 3 600 s, и това деление дава цял резултат.
• 1 фут/s е точно 0,3048 m/s. Международният фут е точно 0,3048 m съгласно същото споразумение от 1959 г.
• 1 км/ч е точно 1 000 метра на 3 600 секунди. Като десетично число това е 0,27777… с 7, повтаряща се безкрайно, така че всеки записан десетичен вариант е съкратен.
• 1 kn е точно 1 852 метра на 3 600 секунди. Като десетично число това е 0,51444… с 4, повтаряща се безкрайно.

Конверторът съхранява двата повтарящи се коефициента като отношения, а не като съкратени десетични числа, така че закръглянето, което читателят вижда, идва от начина на показване, а не от константите. Осем значими цифри са достатъчни, за да покажат напълно определяща стойност, и достатъчно малко на брой, за да скрият последните цифри от изчисленията на компютъра, които съдържат грешка от закръгляне, а не информация. Отговорът за 100 възела по-горе е един пример: точната стойност е 185,2 км/ч, изчислението се отклонява съвсем малко от нея, а на екрана се показва 185,2.

Често задавани въпроси

Колко мили в час са 100 км/ч? 62,137119 mph при осем значими цифри, обикновено закръглени до 62,1 mph (99,9 км/ч). Обратният случай е почти огледален: 100 mph са 160,9344 км/ч, точно.

Как се преобразуват m/s в km/h? Умножава се по 3,6. За един час един метър в секунда означава 3 600 m, което е 3,6 km, и този коефициент е точен. Делението на 3,6 извършва обратното преобразуване.

Еднакъв ли е възелът с миля в час? Не. Един възел е една морска миля в час, а морската миля е 1 852 m в сравнение със 1 609,344 m за сухопътната миля. Един възел е точно 1,852 км/ч или 1,1507794 mph.

Защо 60 mph (97 км/ч) са точно 88 фута (26,8 m)/s? Защото и двете единици са дефинирани на базата на една и съща дължина от 1959 фута (597 m). Една миля е 5 280 фута (1610 m), така че 60 мили (97 km) са 316 800 фута (96 600 m), а един час е 3 600 секунди. Това деление дава точно 88, без никакво закръгляне.

Може ли да се преобразува отрицателна скорост? Да. Скоростта, измерена по избрана посока, има знак, така че отрицателната стойност описва движение в обратната посока. Страницата я преобразува, вместо да я отхвърли.

Коя единица се използва и къде? Метърът в секунда е единицата в SI и е стандартен в науката. Километрите в час се използват върху пътните знаци в повечето държави, а милите в час — в Съединените щати и Обединеното кралство. Футовете в секунда са разпространени в инженерната практика и балистиката в Съединените щати. Възлите се използват в мореплаването и авиацията.