เครื่องแปลงหน่วยความเร็ว: m/s, km/h, mph, ft/s, นอต

เครื่องแปลงหน่วยความเร็ว

ความเร็วคือระยะทางที่สิ่งหนึ่งเคลื่อนที่ได้ในช่วงเวลาที่กำหนด เครื่องแปลงหน่วยความเร็วจะแปลงความเร็วจากหน่วยหนึ่งเป็นอีกหน่วยหนึ่ง เช่น จากกิโลเมตรต่อชั่วโมงเป็นไมล์ต่อชั่วโมง หน้านี้แปลงระหว่างเมตรต่อวินาที กิโลเมตรต่อชั่วโมง ไมล์ต่อชั่วโมง ฟุตต่อวินาที และนอต พร้อมแสดงค่าทั้งห้าค่าในเวลาเดียวกัน

เครื่องแปลงทำอะไร

ผู้ใช้กรอกตัวเลขหนึ่งค่าและเลือกหน่วยที่ใช้เขียนตัวเลขนั้น จากนั้นหน้าจะแสดงความเร็วเดียวกันในหน่วยทั้งห้า

• ผลลัพธ์จะแสดงด้วยเลขนัยสำคัญแปดหลัก การปัดเศษมีผลเฉพาะการแสดงผล การแปลงคำนวณจากตัวเลขที่ป้อน
• ผลลัพธ์ที่มีขนาดต่ำกว่า 0.0001 หรือมีค่าตั้งแต่หนึ่งพันล้านขึ้นไป จะแสดงในรูปแบบสัญกรณ์วิทยาศาสตร์ ส่วนศูนย์จะแสดงเป็น 0 ธรรมดา
• ยอมรับค่าติดลบ ความเร็วที่วัดไปตามทิศทางที่เลือกจะมีเครื่องหมาย ดังนั้นค่าต่ำกว่าศูนย์จึงหมายถึงการเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม
• ช่องว่างจะแสดงข้อความแจ้งเตือนแทนตัวเลข ส่วนลิงก์ที่มีหน่วยซึ่งหน้าเว็บไม่มีให้เลือกจะแสดงข้อความแทนผลการแปลง

หน่วยทั้งห้า

เมตรต่อวินาทีเป็นหน่วยเอสไอ หมายถึงระยะทางหนึ่งเมตรต่อเวลาหนึ่งวินาที หน่วยอีกสี่หน่วยต่างก็มีค่าคงที่เป็นจำนวนเมตรต่อวินาที ไม่มีจำนวนใดเป็นค่าที่ได้จากการวัด ดังนั้นจึงไม่มีจำนวนใดเปลี่ยนแปลงตามเวลา

สูตรการแปลงความเร็ว

ทุกหน่วยในที่นี้เป็นพหุคูณคงที่ของเมตรต่อวินาที ดังนั้นการแปลงจึงประกอบด้วยการคูณหนึ่งครั้งแล้วหารหนึ่งครั้ง ค่าจะถูกแปลงเป็นเมตรต่อวินาทีก่อน แล้วจึงแปลงกลับเป็นหน่วยที่ต้องการ:

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

โดยที่ $v_1$ คือความเร็วที่กรอก $k_1$ คือจำนวนเมตรต่อวินาทีในหนึ่งหน่วยของหน่วยที่เลือก $k_2$ คือจำนวนเมตรต่อวินาทีในหนึ่งหน่วยของหน่วยที่ต้องการ และ $v_2$ คือคำตอบ

ไม่มีการบวกหรือลบระหว่างทาง มาตราส่วนทั้งห้าอ่านค่าเป็นศูนย์ที่ความเร็วเดียวกัน ดังนั้นสิ่งที่เปลี่ยนมีเพียงขนาดของขั้น อุณหภูมิเป็นกรณีที่ไม่เป็นเช่นนั้น: เซลเซียสและฟาเรนไฮต์เริ่มนับจากจุดต่างกัน ดังนั้นเครื่องแปลงที่คูณเพียงอย่างเดียวจะแสดง 0 °C เป็น 0 °F แทนที่จะเป็น 32 °F

ที่มาของตัวคูณทั้งสี่

หนึ่งชั่วโมงมี 3,600 วินาที และหนึ่งกิโลเมตรมี 1,000 เมตร ดังนั้นกิโลเมตรต่อชั่วโมงจึงเป็นอัตราส่วนของจำนวนเต็มที่แน่นอนสองจำนวน:

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

ไมล์ต่อชั่วโมงอิงกับไมล์สากล ซึ่งมีความยาวเท่ากับ 1,609.344 ม. อย่างแน่นอนนับตั้งแต่ข้อตกลงหลาและปอนด์ระหว่างประเทศในปี 1959:

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

ค่านี้หารลงตัว ข้อตกลงเดียวกันในปี 1959 กำหนดให้ฟุตสากลมีความยาวเท่ากับ 0.3048 ม. อย่างแน่นอน ซึ่งเป็นตัวคูณของฟุตต่อวินาทีโดยไม่ต้องคำนวณเพิ่มเติม

นอตคือหนึ่งไมล์ทะเลต่อชั่วโมง ไมล์ทะเลสากลมีความยาวเท่ากับ 1,852 ม. อย่างแน่นอน นับตั้งแต่การประชุมอุทกศาสตร์พิเศษระหว่างประเทศที่จัดขึ้น ณ โมนาโกในปี 1929:

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

ตัวเลขทั้งสี่เป็นคำจำกัดความ ไม่ใช่ค่าที่ได้จากการวัด และทั้งสี่ค่าระบุไว้ในเอกสารเผยแพร่พิเศษของ NIST ฉบับ 811 ภาคผนวก B

ตัวอย่าง: 100 km/h

รถยนต์ที่เดินทางด้วยความเร็ว 100 km/h จะเคลื่อนที่ได้ 100,000 เมตรในทุก 3,600 วินาที การแปลงเป็นเมตรต่อวินาทีคือขั้นตอนแรก:

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

การหารผลลัพธ์นั้นด้วยตัวประกอบอื่นแต่ละตัวจะได้ค่าที่เหลือ เมื่อแสดงเป็นเลขนัยสำคัญแปดหลัก หน้าจะแสดง 27.777778 m/s, 62.137119 mph, 91.134442 ฟุต/วินาที และ 53.99568 kn

คำตอบในหน่วยไมล์ต่อชั่วโมงควรตรวจสอบแยกต่างหาก เพราะเป็นการแปลงที่ผู้คนถามถึงบ่อยที่สุด หนึ่งไมล์เท่ากับ 1.609344 กม. อย่างแน่นอน ดังนั้น 100 หารด้วย 1.609344 จึงได้ 62.137119 mph ค่าคร่าว ๆ ที่ใช้พูดกันว่า “ประมาณ 62 mph (99.8 km/h)” ก็คือค่าเดียวกันที่ตัดทศนิยมให้สั้นลง

นอตไม่ใช่ไมล์ต่อชั่วโมง

ไมล์ทะเลมีความยาว 1,852 ม. ส่วนไมล์บกมีความยาว 1,609.344 ม. ดังนั้นไมล์ทะเลจึงยาวกว่า หนึ่งนอตเท่ากับ 1.1507794 mph ที่ความเร็ว 100 นอต หน้าจะแสดง 115.07794 mph และ 185.2 km/h ดังนั้นการอ่านค่านอตเป็นไมล์ต่อชั่วโมงจะทำให้ประเมินความเร็วต่ำกว่าจริงประมาณ 15 เปอร์เซ็นต์

นอตยังใช้ในทะเลและอากาศ เนื่องจากไมล์ทะเลมีค่าใกล้เคียงกับหนึ่งลิปดาของละติจูดบนแผนที่ เรือที่รักษาความเร็ว 10 นอตเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมงจะแล่นได้ระยะประมาณสิบลิปดาของละติจูด ซึ่งเป็นข้อมูลที่อ่านได้โดยตรงจากแผนที่

การแปลงความเร็วที่พบบ่อย

แต่ละแถวด้านล่างแสดงค่าที่หนึ่งหน่วยให้ผลเป็นอีกสี่หน่วย โดยใช้เลขนัยสำคัญแปดหลัก

ค่าใดตรงตามนิยามและค่าใดถูกปัดเศษ

ตัวประกอบสองตัวจากสี่ตัวเป็นทศนิยมที่แน่นอน ส่วนอีกสองตัวเป็นเศษส่วนที่แน่นอนซึ่งมีทศนิยมไม่สิ้นสุด

• 1 mph เท่ากับ 0.44704 m/s อย่างแน่นอน ไมล์มีความยาว 1,609.344 ม. และหนึ่งชั่วโมงมี 3,600 วินาทีอย่างแน่นอน และการหารนั้นลงตัว
• 1 ฟุต/s เท่ากับ 0.3048 m/s อย่างแน่นอน ฟุตสากลมีความยาว 0.3048 ม. อย่างแน่นอน ตามข้อตกลงเดียวกันในปี 1959
• 1 km/h เท่ากับ 1,000 เมตรต่อ 3,600 วินาทีอย่างแน่นอน ในรูปทศนิยมคือ 0.27777… โดยมี 7 ซ้ำไปเรื่อย ๆ ดังนั้นทศนิยมใดก็ตามที่เขียนแทนค่านี้จึงถูกตัดให้สั้นลง
• 1 kn เท่ากับ 1,852 เมตรต่อ 3,600 วินาทีอย่างแน่นอน ในรูปทศนิยมคือ 0.51444… โดยเลข 4 เป็นตัวเลขที่ซ้ำไปเรื่อย ๆ

เครื่องแปลงเก็บตัวคูณที่มีทศนิยมซ้ำสองตัวเป็นการหาร แทนที่จะเก็บเป็นทศนิยมที่ตัดให้สั้นลง ดังนั้นการปัดเศษที่ผู้อ่านเห็นจึงเกิดจากการแสดงผล ไม่ใช่จากค่าคงที่ เลขนัยสำคัญแปดหลักมีความละเอียดมากพอที่จะแสดงค่าซึ่งเป็นคำจำกัดความได้ครบถ้วน และสั้นพอที่จะซ่อนหลักท้าย ๆ จากการคำนวณของคอมพิวเตอร์ ซึ่งเป็นความคลาดเคลื่อนจากการปัดเศษ ไม่ใช่ข้อมูล 100-นอตด้านบนเป็นตัวอย่างหนึ่ง: ค่าที่แน่นอนคือ 185.2 km/h ผลการคำนวณคลาดจากค่านี้เล็กน้อย และการแสดงผลคือ 185.2

คำถามที่พบบ่อย

100 km/h เท่ากับกี่ไมล์ต่อชั่วโมง? 62.137119 mph เมื่อแสดงเป็นเลขนัยสำคัญแปดหลัก โดยทั่วไปจะกล่าวโดยประมาณว่า 62.1 mph (99.9 km/h) กรณีกลับกันมีค่าใกล้เคียงกันในลักษณะภาพสะท้อน: 100 mph เท่ากับ 160.9344 km/h อย่างแน่นอน

แปลง m/s เป็น km/h อย่างไร? คูณด้วย 3.6 เมตรต่อวินาทีหนึ่งหน่วยเดินทางได้ 3,600 ม. ในหนึ่งชั่วโมง ซึ่งเท่ากับ 3.6 กม. และตัวคูณนี้แน่นอน การหารด้วย 3.6 เป็นการแปลงย้อนกลับ

นอตเท่ากับไมล์ต่อชั่วโมงหรือไม่? ไม่เท่ากัน นอตคือหนึ่งไมล์ทะเลต่อชั่วโมง และไมล์ทะเลมีความยาว 1,852 ม. เทียบกับไมล์บกที่มีความยาว 1,609.344 ม. หนึ่งนอตเท่ากับ 1.852 km/h อย่างแน่นอน หรือ 1.1507794 mph

เหตุใด 60 mph (97 km/h) จึงเท่ากับ 88 ฟุต (26.8 ม.)/วินาทีอย่างแน่นอน? เพราะหน่วยทั้งสองกำหนดจากฟุตมาตรฐานเดียวกันในปี 1959 ฟุต (597 ม.) หนึ่งไมล์เท่ากับ 5,280 ฟุต (1,610 ม.) ดังนั้น 60 ไมล์ (97 กม.) จึงเท่ากับ 316,800 ฟุต (96,600 ม.) และหนึ่งชั่วโมงมี 3,600 วินาที การหารนี้จึงได้ 88 อย่างแน่นอน โดยไม่มีการปัดเศษในขั้นตอนใด

แปลงความเร็วติดลบได้หรือไม่? ได้ ความเร็วที่วัดไปตามทิศทางที่เลือกจะมีเครื่องหมาย ดังนั้นค่าติดลบจึงอธิบายการเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม หน้านี้จะแปลงค่าให้แทนที่จะปฏิเสธ

แต่ละหน่วยใช้ที่ใด? เมตรต่อวินาทีเป็นหน่วยเอสไอและเป็นหน่วยมาตรฐานในวิทยาศาสตร์ กิโลเมตรต่อชั่วโมงปรากฏบนป้ายจราจรในประเทศส่วนใหญ่ ส่วนไมล์ต่อชั่วโมงใช้ในสหรัฐอเมริกาและสหราชอาณาจักร ฟุตต่อวินาทีใช้กันทั่วไปในงานวิศวกรรมของสหรัฐอเมริกาและวิชากระสุนศาสตร์ นอตใช้ในทะเลและการบิน