Conversor de unidades de velocidade: m/s, km/h, mph, nós

Conversor de unidades de velocidade

Velocidade é a distância que algo percorre em determinado intervalo de tempo. Um conversor de unidades de velocidade reescreve uma velocidade de uma unidade para outra, como quilômetros por hora em milhas por hora. Esta página converte entre metros por segundo, quilômetros por hora, milhas por hora, pés por segundo e nós, e mostra os cinco valores ao mesmo tempo.

O que o conversor faz

O visitante digita um número e escolhe a unidade em que esse número está escrito. A página retorna a mesma velocidade nas cinco unidades.

• Os resultados são mostrados com oito algarismos significativos. Apenas a exibição é arredondada. A conversão é feita com o número conforme digitado.
• Um resultado menor que 0,0001 em valor absoluto, ou igual ou superior a um bilhão, é exibido em notação científica. Zero é exibido simplesmente como 0.
• Valores negativos são aceitos. Uma velocidade medida ao longo de uma direção escolhida tem sinal, portanto um valor abaixo de zero significa movimento no sentido oposto.
• Uma caixa vazia gera uma solicitação, não um número. Um link que contém uma unidade não oferecida pela página gera uma mensagem, não uma conversão.

As cinco unidades

O metro por segundo é a unidade SI: um metro de distância para cada segundo de tempo. Cada uma das outras quatro unidades é um número fixo de metros por segundo. Nenhum desses números é uma medição, portanto nenhum muda com o tempo.

Fórmula de conversão de velocidade

Cada unidade aqui é um múltiplo fixo do metro por segundo, portanto uma conversão consiste em uma multiplicação e depois uma divisão. O valor é convertido para metros por segundo e depois para a unidade desejada:

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

em que $v_1$ é a velocidade digitada, $k_1$ é o número de metros por segundo em uma unidade da unidade escolhida, $k_2$ é o número de metros por segundo em uma unidade da unidade desejada, e $v_2$ é a resposta.

Nada é adicionado ou subtraído no processo. As cinco escalas marcam zero na mesma velocidade; apenas o tamanho do intervalo muda. A temperatura é o caso em que isso não acontece: Celsius e Fahrenheit começam a contar a partir de pontos diferentes, portanto um conversor que apenas multiplicasse apresentaria 0 °C como 0 °F em vez de 32 °F.

De onde vêm os quatro fatores

Uma hora tem 3.600 segundos e um quilômetro tem 1.000 metros, portanto o quilômetro por hora é a razão entre dois números inteiros exatos:

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

A milha por hora baseia-se na milha internacional, que tem exatamente 1.609,344 m desde o Acordo Internacional sobre a Jarda e a Libra de 1959:

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

Esse resultado é exato. O mesmo acordo de 1959 fixa o pé internacional em exatamente 0,3048 m, que é o fator de pés por segundo sem nenhuma aritmética adicional.

O nó equivale a uma milha náutica por hora. A milha náutica internacional tem exatamente 1.852 m desde a Conferência Hidrográfica Internacional Extraordinária realizada em Mônaco em 1929:

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

Os quatro valores são definições, não medições, e os quatro estão listados na Publicação Especial do NIST 811, Apêndice B.

Exemplo: 100 km/h

Um carro viajando a 100 km/h percorre 100.000 metros a cada 3.600 segundos. A conversão para metros por segundo é o primeiro passo:

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

Dividir esse resultado por cada um dos outros fatores fornece os demais valores. Com oito algarismos significativos, a página mostra 27,777778 m/s, 62,137119 mph, 91,134442 pés/s e 53,99568 kn.

Vale a pena verificar separadamente o resultado em milhas por hora, pois é a conversão mais solicitada. Uma milha equivale exatamente a 1,609344 km, portanto 100 dividido por 1,609344 resulta em 62,137119 mph. A versão aproximada usada em conversas, "cerca de 62 mph (99,8 km/h)", é esse mesmo número truncado.

Nós não são milhas por hora

Uma milha náutica tem 1.852 m e uma milha terrestre tem 1.609,344 m, portanto a milha náutica é a mais longa das duas. Um nó equivale a 1,1507794 mph (1,85 km/h). A 100 nós, a página mostra 115,07794 mph e 185,2 km/h, portanto interpretar um nó como uma milha por hora subestima a velocidade em cerca de 15 por cento.

O nó continua sendo usado no mar e no ar porque uma milha náutica se aproxima de um minuto de latitude em uma carta. Um navio mantendo 10 nós durante uma hora percorre cerca de dez minutos de latitude, algo útil para ler diretamente na carta.

Conversões de velocidade comuns

Cada linha abaixo mostra o valor que uma unidade produz nas outras quatro, com oito algarismos significativos.

Quais valores são exatos e quais são arredondados

Dois dos quatro fatores são decimais exatos, e os outros dois são frações exatas cujas representações decimais nunca terminam.

• 1 mph equivale exatamente a 0,44704 m/s. A milha tem exatamente 1.609,344 m e a hora tem exatamente 3.600 s, e essa divisão é exata.
• 1 pé/s equivale exatamente a 0,3048 m/s. O pé internacional mede exatamente 0,3048 m, conforme o mesmo acordo de 1959.
• 1 km/h equivale exatamente a 1.000 metros por 3.600 segundos. Em decimal, isso é 0,27777… com o 7 repetindo-se indefinidamente; portanto, qualquer decimal escrito para esse valor foi truncado.
• 1 kn equivale exatamente a 1.852 metros por 3.600 segundos. Em decimal, isso é 0,51444… com o 4 repetindo-se.

O conversor armazena os dois fatores periódicos como divisões, e não como decimais truncados; assim, o arredondamento visto pelo leitor vem da exibição, não das constantes. Oito algarismos significativos são suficientes para mostrar integralmente um valor definido e limitados o bastante para ocultar os últimos dígitos da aritmética do computador, que carregam ruído de arredondamento, não informação. O resultado de 100 nós acima é um exemplo: o valor exato é 185,2 km/h, a aritmética chega um pouco distante dele, e a exibição mostra 185,2.

Dúvidas frequentes

Quantas milhas por hora são 100 km/h? 62,137119 mph com oito algarismos significativos, geralmente citado como 62,1 mph (99,9 km/h). O caso inverso é quase um reflexo: 100 mph equivalem exatamente a 160,9344 km/h.

Como converter m/s em km/h? Multiplique por 3,6. Um metro por segundo percorre 3.600 m em uma hora, o que equivale a 3,6 km, e esse fator é exato. Dividir por 3,6 faz a conversão inversa.

Um nó é igual a uma milha por hora? Não. Um nó equivale a uma milha náutica por hora, e uma milha náutica mede 1.852 m, contra 1.609,344 m da milha terrestre. Um nó equivale exatamente a 1,852 km/h, ou a 1,1507794 mph.

Por que 60 mph (97 km/h) equivalem exatamente a 88 pés (26,8 m)/s? Porque as duas unidades são definidas a partir dos mesmos 1959 pés (597 m). Uma milha tem 5.280 pés, portanto 60 milhas (97 km) equivalem a 316.800 pés (96.600 m), e uma hora tem 3.600 segundos. Essa divisão resulta exatamente em 88, sem nenhum arredondamento.

É possível converter uma velocidade negativa? Sim. Uma velocidade medida ao longo de uma direção escolhida tem sinal, portanto um valor negativo descreve movimento no sentido oposto. A página faz a conversão em vez de rejeitá-la.

Qual unidade é usada em cada lugar? O metro por segundo é a unidade SI e é padrão na ciência. Quilômetros por hora aparecem nas placas de trânsito na maioria dos países, e milhas por hora nos Estados Unidos e no Reino Unido. Pés por segundo são comuns na engenharia dos Estados Unidos e na balística. Nós são usados no mar e na aviação.