Convertidor de unidades de velocidad: m/s, km/h, mph

Convertidor de unidades de velocidad

La velocidad es la distancia que recorre algo en un tiempo determinado. Un convertidor de unidades de velocidad expresa una velocidad de una unidad en otra, por ejemplo, de kilómetros por hora a millas por hora. Esta página convierte entre metros por segundo, kilómetros por hora, millas por hora, pies por segundo y nudos, y muestra los cinco valores al mismo tiempo.

Qué hace el convertidor

El visitante introduce un número y selecciona la unidad en la que está expresado. La página devuelve la misma velocidad en las cinco unidades.

• Los resultados se muestran con ocho cifras significativas. Solo se redondea la presentación. La conversión se realiza con el número tal como se escribió.
• Un resultado menor que 0,0001, o de mil millones o más, se muestra en notación científica. El cero se muestra como un 0 simple.
• Se aceptan valores negativos. Una velocidad medida a lo largo de una dirección elegida lleva signo, por lo que un valor inferior a cero indica movimiento en la dirección opuesta.
• Un cuadro vacío muestra una indicación en lugar de un número. Un enlace que contiene una unidad no ofrecida por la página muestra un mensaje en lugar de una conversión.

Las cinco unidades

El metro por segundo es la unidad del SI: un metro de distancia por cada segundo de tiempo. Cada una de las otras cuatro unidades equivale a un número fijo de metros por segundo. Ninguno de esos números es una medición, por lo que ninguno cambia con el tiempo.

Fórmula de conversión de velocidad

Cada unidad de aquí es un múltiplo fijo del metro por segundo, así que una conversión consiste en una multiplicación y después una división. El valor se convierte primero a metros por segundo y luego a la unidad deseada:

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

donde $v_1$ es la velocidad introducida, $k_1$ es el número de metros por segundo que contiene una unidad de la unidad elegida, $k_2$ es el número de metros por segundo que contiene una unidad de la unidad deseada, y $v_2$ es el resultado.

No se suma ni se resta nada durante el proceso. Las cinco escalas marcan cero a la misma velocidad, por lo que solo cambia el tamaño del intervalo. La temperatura es el caso en que esto no se cumple: Celsius y Fahrenheit empiezan a contar desde puntos distintos, así que un convertidor que solo multiplicara expresaría 0 °C como 0 °F en lugar de 32 °F.

De dónde proceden los cuatro factores

Una hora tiene 3.600 segundos y un kilómetro tiene 1.000 metros, por lo que el kilómetro por hora es el cociente de dos números enteros exactos:

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

La milla por hora se basa en la milla internacional, que mide exactamente 1.609,344 m desde el Acuerdo Internacional sobre la Yarda y la Libra de 1959:

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

El resultado es exacto. El mismo acuerdo de 1959 fija el pie internacional en exactamente 0,3048 m, que es el factor de pies por segundo sin más operaciones.

El nudo equivale a una milla náutica por hora. La milla náutica internacional mide exactamente 1.852 m desde la Conferencia Hidrográfica Internacional Extraordinaria celebrada en Mónaco en 1929:

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

Las cuatro cifras son definiciones, no mediciones, y las cuatro aparecen en la publicación especial 811 del NIST, apéndice B.

Ejemplo: 100 km/h

Un automóvil que circula a 100 km/h recorre 100.000 metros cada 3.600 segundos. Convertir ese valor a metros por segundo es el primer paso:

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

Dividir ese resultado entre cada uno de los otros factores proporciona los valores restantes. Con ocho cifras significativas, la página muestra 27,777778 m/s, 62,137119 millas por hora, 91,134442 pies por segundo y 53,99568 nudos.

Conviene comprobar por separado el resultado en millas por hora, porque es la conversión que más se solicita. Una milla equivale exactamente a 1,609344 km, de modo que 100 dividido entre 1,609344 da 62,137119 millas por hora (100 km/h). La versión aproximada usada en la conversación, «aproximadamente 62 millas por hora (99,8 km/h)», es ese mismo número truncado.

Los nudos no son millas por hora

Una milla náutica mide 1.852 m y una milla terrestre mide 1.609,344 m, por lo que la milla náutica es la más larga de las dos. Un nudo equivale a 1,1507794 millas por hora. A 100 nudos, la página muestra 115,07794 millas por hora y 185,2 km/h, por lo que interpretar un nudo como una milla por hora subestima la velocidad en aproximadamente 15 por ciento.

El nudo se mantiene en el mar y en el aire porque una milla náutica se aproxima a un minuto de latitud en una carta. Un barco que mantiene 10 nudos durante una hora ha recorrido aproximadamente diez minutos de latitud, una medida útil que puede leerse directamente en la carta.

Conversiones habituales de velocidad

Cada fila siguiente muestra el valor que una unidad produce en las otras cuatro, con ocho cifras significativas.

Qué valores son exactos y cuáles están redondeados

Dos de los cuatro factores son decimales exactos y los otros dos son fracciones exactas cuyos decimales nunca terminan.

• 1 millas por hora equivale exactamente a 0,44704 m/s. La milla mide exactamente 1.609,344 m y la hora exactamente 3.600 s, y esa división da un resultado exacto.
• 1 pie por segundo equivale exactamente a 0,3048 m/s. El pie internacional mide exactamente 0,3048 m, según el mismo acuerdo de 1959.
• 1 km/h equivale exactamente a 1.000 metros por 3.600 segundos. En forma decimal es 0,27777…, con el 7 repitiéndose indefinidamente, por lo que cualquier decimal escrito para representarlo está truncado.
• 1 nudo equivale exactamente a 1.852 metros por 3.600 segundos. En forma decimal es 0,51444…, con el 4 repitiéndose.

El convertidor almacena los dos factores periódicos como divisiones, en lugar de como decimales truncados, por lo que el redondeo que ve el lector procede de la presentación y no de las constantes. Ocho cifras significativas bastan para mostrar completo un valor definido y son lo bastante limitadas para ocultar los últimos dígitos de la aritmética del ordenador, que contienen ruido de redondeo y no información. El resultado de 100 nudos anterior es un ejemplo: la cifra exacta es 185,2 km/h, el cálculo queda ligeramente alejado de ella y la pantalla muestra 185,2.

Preguntas frecuentes

¿Cuántas millas por hora son 100 km/h? 62,137119 millas por hora con ocho cifras significativas, normalmente expresadas como 62,1 millas por hora (99,9 km/h). El caso inverso es casi una imagen especular: 100 millas por hora equivalen exactamente a 160,9344 km/h.

¿Cómo se convierten los m/s a km/h? Hay que multiplicar por 3,6. Un metro por segundo recorre 3.600 m en una hora, lo que equivale a 3,6 km, y ese factor es exacto. Dividir entre 3,6 produce la conversión inversa.

¿Es un nudo lo mismo que una milla por hora? No. Un nudo equivale a una milla náutica por hora, y una milla náutica mide 1.852 m, frente a los 1.609,344 m de la milla terrestre. Un nudo equivale exactamente a 1,852 km/h, o a 1,1507794 millas por hora.

¿Por qué 60 millas por hora (97 km/h) equivalen exactamente a 88 pies (26,8 m) por segundo? Porque ambas unidades se definen a partir de los mismos 1959 pies (597 m). Una milla equivale a 5.280 pies (1610 m), por lo que 60 millas (97 km) son 316.800 pies (96.600 m), y una hora tiene 3.600 segundos. Esa división da exactamente 88, sin ningún redondeo.

¿Se puede convertir una velocidad negativa? Sí. Una velocidad medida a lo largo de una dirección elegida lleva signo, por lo que un valor negativo describe un movimiento en la dirección opuesta. La página la convierte en lugar de rechazarla.

¿Dónde se utiliza cada unidad? El metro por segundo es la unidad del SI y la unidad estándar en ciencia. Los kilómetros por hora aparecen en las señales de tráfico de la mayoría de los países, y las millas por hora en Estados Unidos y el Reino Unido. Los pies por segundo son habituales en la ingeniería estadounidense y en la balística. Los nudos se utilizan en el mar y en la aviación.