Pretvarač jedinica brzine: m/s, km/h, mph, ft/s, čvorovi

Pretvarač jedinica brzine

Brzina je udaljenost koju nešto prijeđe u određenom vremenu. Pretvarač jedinica brzine preoblikuje brzinu iz jedne jedinice u drugu, primjerice kilometre na sat u milje na sat. Ova stranica pretvara između metara u sekundi, kilometara na sat, milja na sat, stopa u sekundi i čvorova te istodobno prikazuje svih pet vrijednosti.

Što pretvarač radi

Posjetitelj upisuje jedan broj i odabire jedinicu u kojoj je taj broj zapisan. Stranica prikazuje istu brzinu u svih pet jedinica.

• Rezultati se prikazuju s osam značajnih znamenaka. Zaokružuje se samo prikaz. Pretvorba se provodi nad upisanim brojem.
• Rezultat manji od 0,0001 ili rezultat od milijardu ili više prikazuje se u znanstvenom zapisu. Nula se prikazuje kao običan 0.
• Prihvaćaju se negativne vrijednosti. Brzina izmjerena u odabranom smjeru ima predznak, pa vrijednost manja od nule znači gibanje u suprotnom smjeru.
• Prazno polje prikazuje poruku umjesto broja. Poveznica koja sadržava jedinicu koju stranica ne nudi prikazuje poruku umjesto pretvorbe.

Pet jedinica

Metar u sekundi jedinica je SI-ja: jedan metar udaljenosti za svaku sekundu vremena. Svaka od ostale četiri jedinice predstavlja fiksni broj metara u sekundi. Nijedan od tih brojeva nije mjerenje, pa se nijedan ne mijenja s vremenom.

Formula za pretvorbu brzine

Svaka je ovdje navedena jedinica fiksni višekratnik metra u sekundi, pa se pretvorba sastoji od jednog množenja i jednog dijeljenja. Vrijednost se najprije pretvara u metre u sekundi, a zatim iz njih u željenu jedinicu:

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

gdje je $v_1$ upisana brzina, $k_1$ broj metara u sekundi u jednoj jedinici odabrane jedinice, $k_2$ broj metara u sekundi u jednoj jedinici željene jedinice, a $v_2$ rezultat.

Usput se ništa ne dodaje niti oduzima. Svih pet ljestvica pokazuje nulu pri istoj brzini, pa se mijenja samo veličina koraka. Temperatura je slučaj u kojem to ne vrijedi: Celzijeva i Fahrenheitova ljestvica počinju računati od različitih točaka, pa bi pretvarač koji bi samo množio prikazao 0 °C kao 0 °F umjesto 32 °F.

Odakle dolaze četiri faktora

Sat ima 3.600 sekundi, a kilometar 1.000 metara, pa je kilometar na sat omjer dvaju točnih cijelih brojeva:

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

Milja na sat temelji se na međunarodnoj milji, koja od Međunarodnog sporazuma o jardu i funti iz 1959 iznosi točno 1.609,344 m:

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

Taj se omjer dobiva bez ostatka. Isti sporazum iz 1959 utvrđuje međunarodnu stopu na točno 0,3048 m, što je faktor za stopu u sekundi bez daljnjeg računanja.

Čvor je jedna nautička milja na sat. Međunarodna nautička milja od konferencije održane u Monaku 1929 iznosi točno 1.852 m:

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

Sve su četiri vrijednosti definicije, a ne mjerenja, i sve su četiri navedene u publikaciji NIST-a Special Publication 811, dodatak B.

Primjer: 100 km/h

Automobil koji se kreće brzinom 100 km/h prijeđe 100.000 metara svake 3.600 sekunde. Pretvaranje u metre u sekundi prvi je korak:

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

Dijeljenjem tog rezultata svakim od ostalih faktora dobivaju se preostale vrijednosti. Na osam značajnih znamenki stranica prikazuje 27,777778 m/s, 62,137119 mph, 91,134442 stopa/s i 53,99568 kn.

Rezultat u miljama na sat vrijedi zasebno provjeriti jer je to pretvorba za koju se najčešće pita. Jedna milja iznosi točno 1,609344 km, pa 100 podijeljeno s 1,609344 daje 62,137119 mph. Približna vrijednost koja se upotrebljava u razgovoru, „oko 62 mph (99,8 km/h)”, isti je broj skraćen nakon nekoliko znamenki.

Čvorovi nisu milje na sat

Nautička milja iznosi 1.852 m, a kopnena milja 1.609,344 m, pa je nautička milja duža. Jedan čvor iznosi 1,1507794 mph. Pri 100 čvorova stranica prikazuje 115,07794 mph i 185,2 km/h, pa se tumačenjem čvora kao milje na sat brzina podcjenjuje za približno 15 posto.

Čvor se zadržao na moru i u zraku jer je nautička milja približno jednaka jednoj lučnoj minuti zemljopisne širine na karti. Brod koji sat vremena plovi brzinom od 10 čvorova prijeđe približno deset minuta zemljopisne širine, što je korisno očitati izravno s karte.

Uobičajene pretvorbe brzine

Svaki je redak u nastavku vrijednost koju jedna jedinica daje u ostale četiri, na osam značajnih znamenaka.

Koje su vrijednosti točne, a koje zaokružene

Dva od četiri faktora točni su decimalni brojevi, a druga su dva točni razlomci čiji decimalni zapisi nikad ne završavaju.

• 1 mph točno je 0,44704 m/s. Milja iznosi točno 1.609,344 m, a sat točno 3.600 s, pa se pri dijeljenju dobiva cijeli rezultat.
• 1 stopa/s točno je 0,3048 m/s. Međunarodna stopa iznosi točno 0,3048 m, prema istom sporazumu iz 1959.
• 1 km/h točno je 1.000 metara u 3.600 sekundi. Kao decimalni broj to je 0,27777… pri čemu se 7 ponavlja unedogled, pa je svaki zapisani decimalni broj skraćen.
• 1 kn točno je 1.852 metara u 3.600 sekundi. Kao decimalni broj to je 0,51444… pri čemu se 4 ponavlja.

Pretvarač pohranjuje dva periodična faktora kao dijeljenja, a ne kao skraćene decimalne brojeve, pa zaokruživanje koje čitatelj vidi potječe od prikaza, a ne od konstanti. Osam značajnih znamenki dovoljno je široko da u cijelosti prikaže definiranu vrijednost, ali dovoljno usko da sakrije posljednje znamenke računalnog izračuna, koje sadrže pogrešku zaokruživanja, a ne informaciju. Odgovor za 100 čvorova iznad jedan je primjer: točna vrijednost iznosi 185,2 km/h, račun daje rezultat neznatno udaljen od nje, a prikaz pokazuje 185,2.

Često postavljana pitanja

Koliko je mph 100 km/h? 62,137119 mph na osam značajnih znamenki, a obično se navodi kao 62,1 mph (99,9 km/h). Obrnuti je slučaj gotovo zrcalna slika: 100 mph iznosi 160,9344 km/h, točno.

Kako se m/s pretvara u km/h? Pomnožite s 3,6. Metar u sekundi u jednom satu prijeđe 3.600 m, što je 3,6 km, a taj je faktor točan. Dijeljenjem s 3,6 dobiva se obrnuta pretvorba.

Je li čvor isto što i milja na sat? Ne. Čvor je jedna nautička milja na sat, a nautička milja iznosi 1.852 m, dok kopnena milja iznosi 1.609,344 m. Jedan čvor točno iznosi 1,852 km/h, odnosno 1,1507794 mph.

Zašto je 60 mph (97 km/h) točno 88 stopa (26,8 m)/s? Zato što su obje jedinice definirane na temelju istih 1959 stopa (597 m). Milja ima 5.280 stopa (1.610 m), pa 60 milja (97 km) iznosi 316.800 stopa (96.600 m), a sat ima 3.600 sekundi. Tim se dijeljenjem dobiva točno 88, bez ikakvog zaokruživanja.

Može li se negativna brzina pretvoriti? Da. Brzina izmjerena u odabranom smjeru ima predznak, pa negativna vrijednost opisuje gibanje u suprotnom smjeru. Stranica je pretvara umjesto da je odbije.

Koja se jedinica upotrebljava gdje? Metar u sekundi SI je jedinica i standardan je u znanosti. Kilometri na sat pojavljuju se na prometnim znakovima u većini zemalja, a milje na sat u Sjedinjenim Američkim Državama i Ujedinjenom Kraljevstvu. Stope u sekundi uobičajene su u američkom inženjerstvu i balistici. Čvorovi se upotrebljavaju na moru i u zrakoplovstvu.