Convertor de unități de viteză: m/s, km/h, mph, ft/s, noduri

Convertor de unități de viteză

Viteza reprezintă distanța parcursă de un obiect într-un anumit interval de timp. Un convertor de unități de viteză rescrie o viteză dintr-o unitate în alta, de exemplu din kilometri pe oră în mile pe oră. Această pagină convertește între metri pe secundă, kilometri pe oră, mile pe oră, picioare pe secundă și noduri și afișează simultan toate cele cinci valori.

Ce face convertorul

Vizitatorul introduce un număr și selectează unitatea în care este exprimat. Pagina returnează aceeași viteză în toate cele cinci unități.

• Rezultatele sunt afișate cu opt cifre semnificative. Doar afișarea este rotunjită. Conversia se efectuează asupra numărului introdus.
• Un rezultat mai mic decât 0,0001 sau de cel puțin un miliard este afișat în notație științifică. Zero este afișat ca 0 simplu.
• Sunt acceptate valori negative. O viteză măsurată de-a lungul unei direcții alese are semn, astfel încât o valoare sub zero înseamnă mișcare în direcția opusă.
• O casetă goală afișează un mesaj de solicitare, nu un număr. Un link care conține o unitate pe care pagina nu o oferă afișează un mesaj, nu o conversie.

Cele cinci unități

Metrul pe secundă este unitatea SI: un metru de distanță pentru fiecare secundă de timp. Fiecare dintre celelalte patru unități reprezintă un număr fix de metri pe secundă. Niciunul dintre aceste numere nu este o măsurătoare, așadar niciunul nu se modifică în timp.

Formula de conversie a vitezei

Fiecare unitate de aici este un multiplu fix al metrului pe secundă, astfel încât o conversie constă într-o înmulțire și apoi într-o împărțire. Valoarea este transformată mai întâi în metri pe secundă, apoi din nou în unitatea dorită:

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

unde $v_1$ este viteza introdusă, $k_1$ este numărul de metri pe secundă corespunzător unei unități de măsură din unitatea aleasă, $k_2$ este numărul de metri pe secundă corespunzător unei unități de măsură din unitatea dorită, iar $v_2$ este rezultatul.

Pe parcurs nu se adaugă și nu se scade nimic. Toate cele cinci scări indică zero la aceeași viteză, astfel încât se modifică doar mărimea treptei. Temperatura este cazul în care acest lucru nu este adevărat: Celsius și Fahrenheit încep numărătoarea din puncte diferite, astfel încât un convertor care doar înmulțește ar indica 0 °C ca 0 °F în loc de 32 °F.

De unde provin cei patru factori

O oră are 3.600 secunde, iar un kilometru are 1.000 metri, astfel încât kilometrul pe oră este raportul a două numere întregi exacte:

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

Mila pe oră se bazează pe mila internațională, care are exact 1.609,344 m începând cu Acordul internațional privind yardul și livra din 1959:

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

Aceasta dă un rezultat exact. Același acord din 1959 fixează piciorul internațional la exact 0,3048 m, acesta fiind factorul pentru picior pe secundă fără alte calcule.

Nodul este o milă marină pe oră. Mila marină internațională are exact 1.852 m începând de la Conferința hidrografică internațională extraordinară desfășurată la Monaco în 1929:

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

Toate cele patru valori sunt definiții, nu măsurători, și toate patru sunt enumerate în Publicația specială NIST 811, apendicele B.

Exemplu: 100 km/h

O mașină care se deplasează cu 100 km/h parcurge 100.000 metri la fiecare 3.600 secunde. Transformarea în metri pe secundă este primul pas:

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

Împărțirea rezultatului la fiecare dintre ceilalți factori dă restul valorilor. Cu opt cifre semnificative, pagina afișează 27,777778 m/s, 62,137119 mph, 91,134442 picioare/s și 53,99568 kn.

Rezultatul în mile pe oră merită verificat separat, deoarece aceasta este conversia solicitată cel mai des. O milă are exact 1,609344 km, astfel încât împărțirea lui 100 la 1,609344 dă 62,137119 mph. Varianta aproximativă folosită în conversații, „aproximativ 62 mph (99,8 km/h)”, este același număr scurtat.

Nodurile nu sunt mile pe oră

O milă marină are 1.852 m, iar o milă terestră are 1.609,344 m, astfel încât mila marină este mai lungă. Un nod este 1,1507794 mph. La 100 de noduri, pagina afișează 115,07794 mph și 185,2 km/h, astfel încât interpretarea unui nod ca milă pe oră subestimează viteza cu aproximativ 15 procente.

Nodul se păstrează pe mare și în aer deoarece o milă marină este apropiată de un minut de latitudine pe o hartă. O navă care menține 10 noduri timp de o oră a parcurs aproximativ zece minute de latitudine, ceea ce este util pentru citirea directă de pe hartă.

Conversii uzuale ale vitezei

Fiecare rând de mai jos reprezintă valoarea pe care o unitate o produce în celelalte patru, cu opt cifre semnificative.

Care valori sunt exacte și care sunt rotunjite

Doi dintre cei patru factori sunt zecimale exacte, iar ceilalți doi sunt fracții exacte ale căror reprezentări zecimale nu se termină.

• 1 mph este exact 0,44704 m/s. Mila are exact 1.609,344 m, iar ora are exact 3.600 s; această împărțire dă un rezultat exact.
• 1 picior/s este exact 0,3048 m/s. Piciorul internațional are exact 0,3048 m, conform aceluiași acord din 1959.
• 1 km/h este exact 1.000 metri la 3.600 secunde. Ca zecimală, aceasta este 0,27777… cu 7 repetat la nesfârșit, astfel încât orice zecimală scrisă pentru aceasta este scurtată.
• 1 kn este exact 1.852 metri la 3.600 secunde. Ca zecimală, aceasta este 0,51444… cu 4 repetat.

Convertorul stochează cei doi factori care se repetă sub formă de împărțiri, nu de zecimale scurtate, astfel încât rotunjirea văzută de cititor provine din afișare, nu din constante. Opt cifre semnificative sunt suficiente pentru a afișa complet o valoare definitorie și destul de puține pentru a ascunde ultimele cifre ale calculelor computerului, care conțin zgomot de rotunjire, nu informații. Rezultatul pentru 100 de noduri de mai sus este un exemplu: valoarea exactă este 185,2 km/h, calculul ajunge cu o diferență foarte mică față de ea, iar afișarea arată 185,2.

Întrebări frecvente

Câte mile pe oră reprezintă 100 km/h? 62,137119 mph cu opt cifre semnificative, citat de obicei ca 62,1 mph (99,9 km/h). Cazul invers este aproape imaginea în oglindă: 100 mph înseamnă exact 160,9344 km/h.

Cum se transformă m/s în km/h? Se înmulțește cu 3,6. Un metru pe secundă înseamnă 3.600 m într-o oră, adică 3,6 km, iar acest factor este exact. Împărțirea la 3,6 face conversia inversă.

Este un nod același lucru cu o milă pe oră? Nu. Un nod este o milă marină pe oră, iar o milă marină are 1.852 m, față de 1.609,344 m pentru mila terestră. Un nod este exact 1,852 km/h sau 1,1507794 mph.

De ce reprezintă 60 mph (97 km/h) exact 88 de picioare (26,8 m)/s? Deoarece ambele unități sunt definite pe baza aceleiași lungimi de 1959 picioare. O milă are 5.280 de picioare (1.610 m), astfel încât 60 de mile (97 km) înseamnă 316.800 de picioare (96.600 m), iar o oră are 3.600 secunde. Împărțirea dă exact 88, fără nicio rotunjire.

Poate fi convertită o viteză negativă? Da. O viteză măsurată de-a lungul unei direcții alese are semn, astfel încât o valoare negativă descrie mișcare în direcția opusă. Pagina o convertește, nu o respinge.

Ce unitate se folosește și unde? Metrul pe secundă este unitatea SI și este standard în știință. Kilometrii pe oră apar pe indicatoarele rutiere din majoritatea țărilor, iar milele pe oră în Statele Unite și Regatul Unit. Picioarele pe secundă sunt frecvente în ingineria din Statele Unite și în balistică. Nodurile sunt folosite pe mare și în aviație.