Convertitore di velocità: m/s, km/h, mph, ft/s, nodi

Convertitore di unità di velocità

La velocità indica la distanza percorsa da qualcosa in un determinato intervallo di tempo. Un convertitore di unità di velocità riscrive una velocità da un'unità a un'altra, ad esempio da chilometri orari a miglia orarie. Questa pagina converte tra metri al secondo, chilometri orari, miglia orarie, piedi al secondo e nodi, e mostra contemporaneamente tutti e cinque i valori.

Funzionamento del convertitore

L'utente inserisce un numero e sceglie l'unità in cui è espresso. La pagina restituisce la stessa velocità in tutte e cinque le unità.

• I risultati sono mostrati con otto cifre significative. Viene arrotondata solo la visualizzazione. La conversione viene eseguita sul numero così come è stato inserito.
• Un risultato inferiore a 0,0001 o pari a un miliardo o più viene mostrato in notazione scientifica. Lo zero viene mostrato come semplice 0.
• Sono accettati anche i valori negativi. Una velocità misurata lungo una direzione scelta ha segno, quindi un valore inferiore a zero indica un movimento nella direzione opposta.
• Una casella vuota produce una richiesta invece di un numero. Un collegamento contenente un'unità non offerta dalla pagina produce un messaggio invece di una conversione.

Le cinque unità

Il metro al secondo è l'unità SI: un metro di distanza per ogni secondo di tempo. Ognuna delle altre quattro unità corrisponde a un numero fisso di metri al secondo. Nessuno di questi numeri è una misurazione, quindi nessuno cambia nel tempo.

Formula di conversione della velocità

Ogni unità qui considerata è un multiplo fisso del metro al secondo, quindi una conversione consiste in una moltiplicazione e poi in una divisione. Il valore viene convertito in metri al secondo e poi riconvertito nell'unità desiderata:

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

dove $v_1$ è la velocità inserita, $k_1$ è il numero di metri al secondo contenuti in un'unità dell'unità scelta, $k_2$ è il numero di metri al secondo contenuti in un'unità dell'unità desiderata e $v_2$ è il risultato.

Nel procedimento non si aggiunge né si sottrae nulla. Tutte e cinque le scale indicano zero alla stessa velocità, quindi cambia soltanto l'ampiezza dell'intervallo. La temperatura è il caso in cui ciò non vale: Celsius e Fahrenheit iniziano a contare da punti diversi, quindi un convertitore che eseguisse soltanto una moltiplicazione riporterebbe 0 °C come 0 °F invece di 32 °F.

Origine dei quattro fattori

Un'ora è composta da 3.600 secondi e un chilometro da 1.000 metri, quindi il chilometro orario è il rapporto tra due numeri interi esatti:

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

Il miglio orario si basa sul miglio internazionale, che è esattamente pari a 1.609,344 m dall'Accordo internazionale su yard e libbra del 1959:

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

Il risultato è esatto. Lo stesso accordo del 1959 fissa il piede internazionale a esattamente 0,3048 m, che rappresenta il fattore di conversione per i piedi al secondo senza ulteriori calcoli.

Il nodo equivale a un miglio nautico all'ora. Il miglio nautico internazionale è esattamente pari a 1.852 m dalla Conferenza idrografica internazionale straordinaria tenutasi a Monaco nel 1929:

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

Tutte e quattro le cifre sono definizioni, non misurazioni, e sono tutte riportate nella pubblicazione speciale NIST 811, appendice B.

Esempio: 100 km/h

Un'auto che viaggia a 100 km/h percorre 100.000 metri ogni 3.600 secondi. La conversione in metri al secondo è il primo passaggio:

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

Dividendo questo risultato per ciascuno degli altri fattori si ottengono gli altri valori. Con otto cifre significative, la pagina mostra 27,777778 m/s, 62,137119 mph, 91,134442 piedi/s e 53,99568 kn.

Il risultato in miglia orarie merita una verifica separata, perché è la conversione richiesta più spesso. Un miglio equivale esattamente a 1,609344 km, quindi 100 diviso per 1,609344 dà 62,137119 mph. La versione approssimata usata nella conversazione, «circa 62 mph (99,8 km/h)», è lo stesso numero troncato.

I nodi non sono miglia orarie

Un miglio nautico è pari a 1.852 m e un miglio terrestre a 1.609,344 m, quindi il miglio nautico è il più lungo dei due. Un nodo equivale a 1,1507794 mph (1,85 km/h). A 100 nodi la pagina mostra 115,07794 mph e 185,2 km/h, quindi interpretare un nodo come un miglio orario sottostima la velocità di circa 15 percento.

Il nodo continua a essere usato in mare e in aviazione perché un miglio nautico è vicino a un minuto di latitudine su una carta. Una nave che mantiene 10 nodi per un'ora percorre circa dieci minuti di latitudine, un dato utile da leggere direttamente sulla carta.

Conversioni di velocità comuni

Ogni riga seguente mostra il valore che un'unità produce nelle altre quattro, a otto cifre significative.

Quali valori sono esatti e quali arrotondati

Due dei quattro fattori sono decimali esatti, mentre gli altri due sono frazioni esatte i cui decimali non terminano mai.

• 1 mph equivale esattamente a 0,44704 m/s. Il miglio è esattamente 1.609,344 m e l'ora è esattamente 3.600 s, e la divisione dà un risultato esatto.
• 1 piede/s equivale esattamente a 0,3048 m/s. Il piede internazionale è esattamente 0,3048 m, in base allo stesso accordo del 1959.
• 1 km/h equivale esattamente a 1.000 metri ogni 3.600 secondi. In forma decimale è 0,27777… con il 7 che si ripete all'infinito, quindi qualsiasi decimale scritto per questo valore è troncato.
• 1 kn equivale esattamente a 1.852 metri ogni 3.600 secondi. In forma decimale è 0,51444… con il 4 che si ripete.

Il convertitore memorizza i due fattori periodici come divisioni anziché come decimali troncati, quindi l'arrotondamento visualizzato dal lettore deriva dalla visualizzazione e non dalle costanti. Otto cifre significative sono sufficienti per mostrare per intero un valore definito e abbastanza poche da nascondere le ultime cifre dei calcoli del computer, che contengono errori di arrotondamento anziché informazioni. Il risultato per 100 nodi riportato sopra ne è un esempio: il valore esatto è 185,2 km/h, il calcolo si discosta di pochissimo e la visualizzazione mostra 185,2.

Domande frequenti

Quante miglia orarie sono 100 km/h? 62,137119 mph con otto cifre significative, generalmente arrotondate a 62,1 mph (99,9 km/h). Il caso inverso è quasi speculare: 100 mph equivalgono esattamente a 160,9344 km/h.

Come si convertono i m/s in km/h? Moltiplicando per 3,6. Un metro al secondo corrisponde a 3.600 m in un'ora, cioè a 3,6 km, e questo fattore è esatto. Dividendo per 3,6 si esegue la conversione inversa.

Un nodo equivale a un miglio orario? No. Un nodo equivale a un miglio nautico all'ora, e un miglio nautico è pari a 1.852 m, contro 1.609,344 m del miglio terrestre. Un nodo equivale esattamente a 1,852 km/h, oppure a 1,1507794 mph.

Perché 60 mph (97 km/h) equivalgono esattamente a 88 piedi (26,8 m)/s? Perché entrambe le unità sono definite a partire dallo stesso piede definito nel 1959 (597 m). Un miglio equivale a 5.280 piedi (1610 m), quindi 60 miglia (97 km) equivalgono a 316.800 piedi (96.600 m), e un'ora è composta da 3.600 secondi. La divisione dà esattamente 88, senza alcun arrotondamento.

Si può convertire una velocità negativa? Sì. Una velocità misurata lungo una direzione scelta ha segno, quindi un valore negativo descrive un movimento nella direzione opposta. La pagina la converte invece di rifiutarla.

Quale unità si usa e dove? Il metro al secondo è l'unità SI ed è lo standard nella scienza. I chilometri orari compaiono sui segnali stradali nella maggior parte dei paesi, mentre le miglia orarie sono usate negli Stati Uniti e nel Regno Unito. I piedi al secondo sono comuni nell'ingegneria statunitense e nella balistica. I nodi sono usati in mare e nell'aviazione.