Sebességmértékegység-átváltó: m/s, km/h, mph, csomó

Sebességmértékegység-átváltó

A sebesség azt mutatja meg, hogy valami mekkora távolságot tesz meg adott idő alatt. A sebességmértékegység-átváltó az egyik mértékegységben megadott sebességet egy másikra írja át, például a kilométer per órát mérföld per órára. Ez az oldal a méter per másodperc, a kilométer per óra, a mérföld per óra, a láb per másodperc és a csomó között vált, és mind az öt értéket egyszerre jeleníti meg.

Mit végez az átváltó?

A látogató beír egy számot, és kiválasztja, hogy az adott szám melyik mértékegységben van megadva. Az oldal ugyanazt a sebességet mind az öt mértékegységben megadja.

• Az eredmények nyolc értékes számjeggyel jelennek meg. Csak a kijelzés kerekített; az átváltás a beírt számmal történik.
• A méretében 0,0001 alatti, illetve az egymilliárdos vagy annál nagyobb eredmények tudományos jelöléssel jelennek meg. A nulla egyszerűen 0 formában látható.
• Negatív értékek is elfogadhatók. A választott irányban mért sebesség előjeles, ezért a nulla alatti érték az ellenkező irányú mozgást jelenti.
• Az üres mező szám helyett felszólítást jelenít meg. Ha egy hivatkozás olyan mértékegységet tartalmaz, amelyet az oldal nem kínál, az átváltás helyett üzenet jelenik meg.

Az öt egység

A méter per másodperc az SI-mértékegység: minden másodpercnyi idő alatt megtett egy méternyi távolság. A másik négy mértékegység mindegyike a méter per másodperc rögzített számú többszöröse. Ezek közül egyik szám sem mérési eredmény, ezért idővel egyik sem változik.

A sebesség átváltásának képlete

Az itt szereplő minden mértékegység a méter per másodperc rögzített többszöröse, ezért az átváltás egy szorzásból, majd egy osztásból áll. Az értéket először méter per másodpercbe, majd a kívánt mértékegységbe alakítjuk:

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

ahol $v_1$ a beírt sebesség, $k_1$ a választott mértékegység egy egységében lévő méter per másodperc értéke, $k_2$ a kívánt mértékegység egy egységében lévő méter per másodperc értéke, $v_2$ pedig az eredmény.

Útközben semmit sem adunk hozzá, és semmit sem vonunk ki. Mind az öt skála ugyanannál a sebességnél mutat nullát, ezért csak a lépésköz mérete változik. A hőmérséklet kivétel: a Celsius- és a Fahrenheit-skála eltérő pontokon kezdi a számlálást, ezért egy csak szorzást végző átváltó 0 °C-ot 0 °F értékként jelezne 32 °F helyett.

Honnan származik a négy szorzótényező?

Egy óra 3 600 másodperc, egy kilométer pedig 1 000 méter, ezért a kilométer per óra két pontos egész szám hányadosa:

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

A mérföld per óra a nemzetközi mérföldön alapul, amely az International Yard and Pound Agreement 1959. évi megállapodása óta pontosan 1 609,344 m:

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

Ez pontosan kijön. Ugyanez a 1959. évi megállapodás pontosan 0,3048 m értékben rögzíti a nemzetközi lábat, így ez a láb per másodperc átváltási tényezője további számítás nélkül.

A csomó egy tengeri mérföld per óra. A nemzetközi tengeri mérföld a Monacóban 1929-ben tartott Nemzetközi Rendkívüli Hidrográfiai Konferencia óta pontosan 1 852 m:

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

Mind a négy érték meghatározás, nem pedig mérési eredmény, és mind a négy szerepel a NIST 811 számú különkiadványának B függelékében.

Példa: 100 km/h

Egy 100 km/h sebességgel haladó autó minden 3 600 másodpercben 100 000 métert tesz meg. Az első lépés ennek méter per másodpercbe alakítása:

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

Az eredményt elosztva a másik tényezők mindegyikével megkapjuk a többi értéket. Nyolc értékes jegyre kerekítve az oldal 27,777778 m/s, 62,137119 mph, 91,134442 láb/s és 53,99568 kn értéket jelenít meg.

A mérföld per órában megadott eredményt érdemes külön is ellenőrizni, mert ezt az átváltást kérik a leggyakrabban. Egy mérföld pontosan 1,609344 km, így 100 osztva 1,609344-gyel 62,137119 mph. A beszélgetésekben használt kerekített forma, „körülbelül 62 mph”, ugyanezen szám csonkolt változata.

A csomó nem mérföld per óra

A tengeri mérföld 1 852 m, a szárazföldi mérföld pedig 1 609,344 m, ezért a tengeri mérföld hosszabb a kettő közül. Egy csomó 1,1507794 mph. 100 csomónál az oldal 115,07794 mph és 185,2 km/h értéket mutat, ezért a csomó mérföld per óraként való értelmezése körülbelül 15 százalékkal alulbecsüli a sebességet.

A csomó a tengeren és a levegőben azért maradt használatban, mert egy tengeri mérföld a térképen közel egy szélességi fok egy ívpercének felel meg. Egy órán át 10 csomós sebességgel haladó hajó körülbelül tíz szélességi ívpercnyi távolságot tesz meg, ami hasznos adat a térképről való közvetlen leolvasáshoz.

Gyakori sebességátváltások

Az alábbi sorokban az szerepel, hogy egy egység a másik négyben mekkora értéket ad, nyolc értékes jegyre kerekítve.

Mely értékek pontosak, és melyek kerekítettek?

A négy tényező közül kettő pontos tizedes tört, a másik kettő pedig olyan pontos tört, amelynek tizedes alakja soha nem ér véget.

• 1 mph pontosan 0,44704 m/s. A mérföld pontosan 1 609,344 m, az óra pedig pontosan 3 600 s, és ez az osztás maradék nélkül elvégezhető.
• 1 láb/s pontosan 0,3048 m/s. A nemzetközi láb pontosan 0,3048 m, ugyanabból a 1959. évi megállapodásból.
• 1 km/h pontosan 1 000 méter 3 600 másodpercenként. Tizedes alakban ez 0,27777…; a 7 számjegy örökké ismétlődik, ezért minden leírt tizedes alak csonkolt.
• 1 kn pontosan 1 852 méter 3 600 másodpercenként. Tizedes alakban ez 0,51444…; a 4 számjegy ismétlődik.

Az átváltó a két ismétlődő tényezőt osztásként, nem pedig csonkolt tizedes törtként tárolja, ezért az olvasó által látott kerekítés a megjelenítésből ered, nem az állandókból. Nyolc értékes jegy elég széles egy definiáló érték teljes megjelenítéséhez, ugyanakkor elég szűk ahhoz, hogy elrejtse a számítógépes számítás utolsó, információ helyett kerekítési zajt hordozó számjegyeit. A fenti 100 csomós eredmény erre példa: a pontos érték 185,2 km/h, a számítás ettől hajszálnyira eltér, a kijelző pedig 185,2 értéket mutat.

Gyakran ismételt kérdések

Hány mph 100 km/h? Nyolc értékes jeggyel kifejezve ez 62,137119 mph, amit általában 62,1 mph (99,9 km/h) értékben adnak meg. A fordított eset csaknem tükörképe: 100 mph pontosan 160,9344 km/h.

Hogyan alakítható át a m/s km/h-ra? Szorozza meg 3,6-del. Egy méter per másodperc sebességgel haladva egy óra alatt 3 600 m tehető meg, ami 3,6 km, és ez a tényező pontos. Az ellenkező irányú átváltáshoz 3,6-del kell osztani.

A csomó ugyanaz, mint a mérföld per óra? Nem. A csomó egy tengeri mérföld per óra, a tengeri mérföld pedig 1 852 m, míg a szárazföldi mérföld 1 609,344 m. Egy csomó pontosan 1,852 km/h, vagy 1,1507794 mph.

Miért pontosan 88 láb/s a 60 mph? Mert mindkét mértékegység ugyanabból, az 1959-ben rögzített lábból származik. Egy mérföld 5 280 láb, így 60 mérföld 316 800 láb, egy óra pedig 3 600 másodperc. Az osztás eredménye pontosan 88, sehol sincs szükség kerekítésre.

Átváltható a negatív sebesség? Igen. A választott irányban mért sebesség előjeles, ezért a negatív érték az ellenkező irányú mozgást írja le. Az oldal elvégzi az átváltást, nem utasítja el az értéket.

Melyik mértékegységet hol használják? A méter per másodperc az SI-mértékegység, és a tudományban ez a szabványos. A legtöbb ország közúti jelzőtábláin kilométer per óra, az Egyesült Államokban és az Egyesült Királyságban pedig mérföld per óra szerepel. A láb per másodperc gyakori az Egyesült Államok mérnöki gyakorlatában és a ballisztikában. A csomót a tengeren és a repülésben használják.