Převodník Rychlosti

Od Rychlosti Chůze po Rychlost Světla: Zvládnutí Rychlosti a Vektorové Rychlosti

Přehledná mapa jednotek rychlosti v silniční dopravě, letectví, námořní navigaci, vědě a kosmonautice. Zjistěte, jak funguje Machovo číslo, jak spolehlivě převádět a kdy je která jednotka nejvhodnější.

Co můžete převádět
Tento převodník zpracovává více než 60 jednotek rychlosti a vektorové rychlosti, včetně jednotek SI (m/s, km/h), imperiálních jednotek (mph, ft/s), námořních jednotek (uzly), leteckých jednotek (Machovo číslo), vědeckých jednotek (rychlost světla, kosmické rychlosti) a historických jednotek. Převádějte mezi všemi měřicími systémy pro automobilové, letecké, námořní, vědecké a každodenní aplikace.

Základy Rychlosti

Rychlost
Poměr uražené vzdálenosti k času. Základní jednotka SI: metr za sekundu (m/s).

Vzdálenost za Čas

Rychlost kvantifikuje, jak rychle se mění poloha: v = vzdálenost/čas.

Vektorová rychlost zahrnuje směr; v běžném použití se často říká „rychlost“.

  • Základní jednotka SI: m/s
  • Oblíbené zobrazení: km/h, mph
  • Uzly na moři a v letectví

Machovo číslo a Režimy

Machovo číslo porovnává rychlost s místní rychlostí zvuku (mění se s teplotou/nadmořskou výškou).

Letové režimy (podzvukový → hypersonický) řídí návrh a výkon letadel.

  • Podzvukový: Ma < 0.8
  • Transsonický: ≈ 0.8–1.2
  • Nadzvukový: > 1.2; Hypersonický: > 5

Námořní konvence

Navigace používá námořní míli (1 852 m) a uzel (1 nmi/h).

Vzdálenosti a rychlosti se shodují se zeměpisnou šířkou/délkou pro mapování.

  • 1 uzel = 1.852 km/h
  • Námořní míle souvisí s geometrií Země
  • Uzly jsou standardem v námořnictví a letectví
Rychlé shrnutí
  • Pro přehlednost a přesnost převádějte přes m/s
  • Machovo číslo závisí na teplotě/nadmořské výšce (místní rychlosti zvuku)
  • Používejte uzly na moři/ve vzduchu; mph nebo km/h na silnicích

Proč se Machovo číslo mění

Teplota a nadmořská výška

Machovo číslo používá místní rychlost zvuku 'a', která závisí na teplotě vzduchu.

Ve větší nadmořské výšce (chladnější vzduch) je 'a' nižší, takže stejná rychlost v m/s představuje vyšší Machovo číslo.

  • Úroveň moře (≈15°C): a ≈ 340 m/s
  • 11 km (−56.5°C): a ≈ 295 m/s
  • Stejná skutečná vzdušná rychlost → vyšší Machovo číslo ve výšce

Obecné pravidlo

Machovo číslo = TAS / a. Při uvádění Machova čísla vždy specifikujte podmínky.

  • TAS: skutečná vzdušná rychlost
  • a: místní rychlost zvuku (závisí na teplotě)

Rychlá reference

Běžné dopravní značky

Typické rychlostní limity (liší se podle země):

  • Městské: 30–60 km/h (20–40 mph)
  • Venkovské: 80–100 km/h (50–62 mph)
  • Dálnice: 100–130 km/h (62–81 mph)

Vzdušná rychlost vs. rychlost vůči zemi

Vítr mění rychlost vůči zemi, ale ne indikovanou vzdušnou rychlost.

  • Proti vítr snižuje GS; vítr v zádech zvyšuje GS
  • IAS se používá pro výkon letadla
  • Uzly (kt) jsou běžné ve zprávách

Kam se která jednotka hodí

Silnice a doprava

Dopravní značky používají km/h (většina zemí) nebo mph (USA/VB).

  • km/h dominuje celosvětově
  • mph je běžné v USA/VB
  • m/s je preferováno v inženýrství

Letectví

Piloti používají uzly a Machovo číslo; rychlost vůči zemi může být v kt nebo km/h.

  • Indikovaná vzdušná rychlost vs. skutečná vzdušná rychlost
  • Machovo číslo pro vysoké nadmořské výšky
  • kt je standardní jednotka pro hlášení

Námořnictví

Námořnictví používá uzly pro rychlost a námořní míle pro vzdálenost.

  • 1 uzel = 1 nmi/h
  • Proudy a vítr ovlivňují rychlost vůči zemi

Věda a vesmír

Fyzika a kosmonautika používají m/s; referenční hodnoty zahrnují rychlost zvuku a rychlost světla.

  • c = 299 792 458 m/s
  • Oběžné rychlosti se mění s nadmořskou výškou
  • Nadzvukové/hypersonické režimy

Rychlostní režimy (vzduch, přibližně na úrovni moře)

RežimRozsah Machova číslaTypický kontext
Podzvukový< 0.8Dopravní letadla, cestovní let všeobecného letectví (ekonomický)
Transsonický≈ 0.8 – 1.2Oblast nárůstu odporu; rychlé podzvukové proudové letouny
Nadzvukový> 1.2Concorde, nadzvukové stíhačky
Hypersonický> 5Návratová vozidla, experimentální plavidla

Aplikace v silniční dopravě a dopravě

Měření rychlosti v automobilovém průmyslu vyvažuje právní požadavky, bezpečnost a testování výkonu v různých regionálních normách.

  • **Globální rychlostní limity:** Městské 30–60 km/h (20–37 mph); dálnice 80–130 km/h (50–81 mph); německá dálnice má neomezené úseky
  • **Výkonnostní měřítka:** Zrychlení 0–100 km/h (0–60 mph) je průmyslový standard; supersportovní vozy toho dosáhnou za méně než 3 sekundy
  • **Vynucování rychlosti:** Radarové pistole měří rychlost pomocí Dopplerova jevu; typická přesnost ±2 km/h (±1 mph)
  • **GPS tachometry:** Přesnější než mechanické tachometry (které mohou ukazovat o 5–10 % více kvůli bezpečnostním rezervám)
  • **Závodní okruhy:** Vozy F1 dosahují 370 km/h (230 mph); maximální rychlosti jsou omezeny kompromisy mezi odporem a přítlakem
  • **Elektrická vozidla:** Okamžitý točivý moment umožňuje rychlejší zrychlení 0–100 km/h než srovnatelná vozidla se spalovacím motorem navzdory často nižším maximálním rychlostem

Aplikace v letectví a kosmonautice

Měření rychlosti letadel rozlišuje mezi indikovanou vzdušnou rychlostí (IAS), skutečnou vzdušnou rychlostí (TAS) a rychlostí vůči zemi (GS) — klíčové pro bezpečnost a navigaci.

  • **IAS (Indikovaná vzdušná rychlost):** To, co vidí pilot; založeno na dynamickém tlaku. Používá se pro výkonnostní limity letadla (pádová rychlost, maximální rychlost)
  • **TAS (Skutečná vzdušná rychlost):** Skutečná rychlost vzdušnou hmotou; vyšší než IAS ve výšce kvůli nižší hustotě vzduchu. TAS = IAS × √(ρ₀/ρ)
  • **GS (Rychlost vůči zemi):** Rychlost vůči zemi; TAS ± vítr. Vítr v zádech zvyšuje GS; proti vítr ji snižuje. Klíčové pro navigaci a plánování paliva
  • **Machovo číslo:** Výkon letadla se dramaticky mění poblíž Ma = 1 (transsonická oblast); tvoří se rázové vlny, odpor prudce stoupá
  • **Cestovní rychlost dopravního letadla:** Typicky Ma 0.78–0.85 (optimální palivová účinnost); rovná se ≈850–900 km/h (530–560 mph) v cestovní výšce
  • **Vojenské proudové letouny:** Maximální rychlost F-15 je Ma 2.5+ (2 655 km/h / 1 650 mph); SR-71 Blackbird držel rekord Ma 3.3 (3 540 km/h / 2 200 mph)
  • **Návratové rychlosti:** Raketoplán vstupoval do atmosféry při Ma 25 (8 000 m/s, 28 000 km/h, 17 500 mph) — extrémní zahřívání vyžaduje tepelnou ochranu

Námořní a nautická navigace

Měření námořní rychlosti používá uzly a námořní míle — jednotky přímo spojené s geometrií Země pro bezproblémovou navigaci na mapách.

  • **Proč námořní míle?** 1 námořní míle = 1 minuta zeměpisné šířky = 1 852 metrů přesně (podle mezinárodní dohody z roku 1929). Díky tomu je zakreslování do map intuitivní
  • **Původ uzlů:** Námořníci používali 'logovací lano' s uzly uvázanými v pravidelných intervalech. Počet uzlů, které prošly přes záď za stanovený čas = rychlost v uzlech
  • **Rychlosti lodí:** Kontejnerové lodě plují rychlostí 20–25 uzlů (37–46 km/h); výletní lodě 18–22 uzlů; nejrychlejší osobní loď (SS United States) dosáhla 38.32 uzlů (71 km/h)
  • **Účinky proudů:** Golfský proud teče rychlostí 2–5 uzlů na východ; lodě využívají nebo se vyhýbají proudům, aby ušetřily palivo a čas
  • **Odhadovaná navigace:** Navigace sledováním rychlosti a kurzu v čase. Přesnost závisí na přesném měření rychlosti a kompenzaci proudů
  • **Rychlost vodou vs. rychlost vůči zemi:** GPS udává rychlost vůči zemi; log měří rychlost vodou. Rozdíl odhaluje sílu/směr proudu

Vědecké a fyzikální aplikace

Vědecká měření používají m/s a referenční rychlosti, které definují fyzikální režimy — od molekulárního pohybu po kosmické vektorové rychlosti.

  • **Rychlost zvuku (vzduch, 20°C):** 343 m/s (1 235 km/h, 767 mph). Mění se s √T; zvyšuje se o ~0.6 m/s na °C. Používá se k definování Machova čísla
  • **Rychlost zvuku (voda):** ≈1 480 m/s (5 330 km/h) — 4.3× rychlejší než vzduch. Sonar a detekce ponorek na tom závisí
  • **Rychlost zvuku (ocel):** ≈5 960 m/s (21 460 km/h) — 17× rychlejší než vzduch. Ultrazvukové testování to používá k detekci vad
  • **Úniková rychlost (Země):** 11.2 km/s (40 320 km/h, 25 000 mph) — minimální rychlost k úniku z gravitačního pole Země bez pohonu
  • **Oběžná rychlost (LEO):** ≈7.8 km/s (28 000 km/h, 17 500 mph) — oběžná rychlost ISS; vyrovnává gravitaci s odstředivou silou
  • **Rotace Země:** Rovníkem se pohybuje rychlostí 465 m/s (1 674 km/h, 1 040 mph) na východ; používají to rakety startující na východ pro zvýšení rychlosti
  • **Rychlost světla (c):** 299 792 458 m/s přesně (podle definice). Univerzální rychlostní limit; nic s hmotností nemůže dosáhnout c. Dilatace času se vyskytuje při relativistických rychlostech (>0.1c)
  • **Urychlovače částic:** Velký hadronový urychlovač urychluje protony na 0.9999999c (≈299 792 455 m/s) — energie dramaticky stoupá blízko c

Historické a kulturní jednotky rychlosti

  • **Furlong za čtrnáct dní:** Humorná jednotka = 1 furlong (⅓ míle) za 14 dní ≈ 0.000166 m/s (0.6 m/h). Používá se ve fyzikálních vtipech a dílech Douglase Adamse
  • **Liga za hodinu:** Středověká cestovní rychlost; 1 liga ≈ 3 míle (4.8 km), takže 1 liga/h ≈ 1.3 m/s (4.8 km/h) — typická rychlost chůze. Objevuje se v románech Julese Verna
  • **Římský krok (passus):** Římská míle = 1 000 kroků (≈1.48 km). Pochodující legie urazily 20–30 římských mil/den (30–45 km/den, ≈1.5 m/s v průměru)
  • **Versta za hodinu (ruská):** 1 versta = 1.0668 km; používala se v Rusku 19. století. Rychlosti vlaků se uváděly ve verstách/hodinu (odkazy ve Válce a míru)
  • **Li za den (čínská):** Tradiční čínské li ≈ 0.5 km; cestování na dlouhé vzdálenosti se měřilo v li/den. Karavany na Hedvábné stezce: 30–50 li/den (15–25 km/den)
  • **Admirálský uzel (před rokem 1954):** Britská definice 6 080 ft/h = 1.85318 km/h (oproti moderním 1.852 km/h). Malý rozdíl způsoboval navigační chyby; standardizováno v roce 1954

Jak fungují převody

Metoda základní jednotky
Převeďte na m/s, poté z m/s na cílovou jednotku. Rychlé faktory: km/h ÷ 3.6 → m/s; mph × 0.44704 → m/s; uzel × 0.514444 → m/s.
  • m/s × 3.6 → km/h; m/s × 2.23694 → mph
  • Zaokrouhlujte rozumně pro silniční/letecké hlášení
  • Používejte platné číslice pro vědeckou práci

Běžné převody

ZDoFaktorPříklad
km/hm/s× 0.27778 (÷ 3.6)90 km/h = 25 m/s
m/skm/h× 3.620 m/s = 72 km/h
mphkm/h× 1.6093460 mph ≈ 96.56 km/h
km/hmph× 0.621371100 km/h ≈ 62.14 mph
uzelkm/h× 1.85220 uzlů ≈ 37.04 km/h
ft/sm/s× 0.3048100 ft/s ≈ 30.48 m/s

Rychlé příklady

100 km/h → m/s= 27.78 m/s
60 mph → km/h≈ 96.56 km/h
20 uzlů → km/h≈ 37.04 km/h
Mach 0.85 na úrovni moře → m/s≈ 289 m/s (použitím 340.29 m/s)

Každodenní měřítka

VěcTypická rychlostPoznámky
Chůze4–6 km/h (1.1–1.7 m/s)Ležérní tempo
Běh10–15 km/h (2.8–4.2 m/s)Rekreační
Cyklistika (město)15–25 km/hDojíždění
Městský provoz20–40 km/hDopravní špička
Dálnice90–130 km/hPodle země
Vysokorychlostní železnice250–320 km/hModerní tratě
Dopravní letadlo (cestovní)800–900 km/hMach ≈ 0.78–0.85
Gepard (sprint)80–120 km/hKrátké výbuchy

Úžasná fakta o rychlosti

0–100 vs 0–60

Zrychlení automobilu se udává jako 0–100 km/h nebo 0–60 mph — jsou to téměř stejné měřítko.

Proč uzly?

Uzly pocházejí z počítání uzlů na laně v čase — raný námořnický rychloměr.

Zvuk se mění

Rychlost zvuku není konstantní — klesá v chladnějším vzduchu, takže Machovo číslo se mění s nadmořskou výškou.

Blesk vs. rychlost světla

Vůdčí výboj blesku se pohybuje rychlostí ~75 000 m/s (270 000 km/h) — působivě rychle! Ale světlo je stále 4 000krát rychlejší rychlostí 300 000 km/s. Proto vidíte blesk dříve, než uslyšíte hrom: světlo vás dosáhne téměř okamžitě, zvuk potřebuje ~3 sekundy na kilometr.

Furlongy za čtrnáct dní

Humorná jednotka oblíbená fyziky: 1 furlong (660 stop) za čtrnáct dní (14 dní) = 0.000166 m/s = 0.6 m/hodinu. Touto rychlostí byste urazili 1 metr za 100 minut. Ideální pro měření kontinentálního driftu (který se pohybuje rychlostí ≈1–10 cm/rok)!

Země se otáčí rychleji než zvuk

Rovníkem Země se otáčí rychlostí 465 m/s (1 674 km/h, 1 040 mph) — rychleji než rychlost zvuku! Lidé na rovníku se pohybují vesmírem nadzvukovou rychlostí, aniž by to cítili. Proto se rakety startují na východ: zdarma 465 m/s rychlostní bonus!

Satelity GPS létají rychle

Satelity GPS obíhají rychlostí ≈3 900 m/s (14 000 km/h, 8 700 mph). Při této rychlosti záleží na Einsteinově relativitě: jejich hodiny běží o 7 mikrosekund/den POMALEJI (dilatace času rychlostí), ale o 45 µs/den RYCHLEJI (gravitační dilatace času ve slabším poli). Čistý výsledek: +38 µs/den — pro přesné určení polohy jsou nutné korekce!

Solární sonda Parker: Nejrychlejší lidský objekt

Solární sonda Parker dosáhla 163 km/s (586 800 km/h, 364 600 mph) během svého nejbližšího průletu kolem Slunce v roce 2024 — dostatečně rychle na to, aby přeletěla z New Yorku do Tokia za méně než 1 minutu! To je 0,05 % rychlosti světla. V budoucích průletech dosáhne 200 km/s (720 000 km/h).

Rekordy a extrémy

RekordRychlostPoznámky
Nejrychlejší člověk (Usain Bolt 100 m)≈ 44.7 km/h (12.4 m/s)Špičková rychlost během sprintu
Světový pozemní rychlostní rekord (ThrustSSC)> 1 227 km/hNadzvukové auto (1997)
Nejrychlejší vlak (test)603 km/hJR Maglev (Japonsko)
Nejrychlejší letadlo (s posádkou)> 3 500 km/hX‑15 (raketové letadlo)
Nejrychlejší kosmická loď (Solární sonda Parker)> 600 000 km/hPrůlet periheliem

Stručná historie měření rychlosti

  • 16. století
    Na moři se k odhadu rychlosti používalo logovací lano s uzly
  • 20. století
    Automobilové tachometry se stávají běžnými
  • 1947
    První nadzvukový let (Bell X‑1)
  • 1969
    První let Concordu (nadzvukové dopravní letadlo)
  • 1997
    ThrustSSC překonává zvukovou bariéru na zemi

Profesionální tipy

Profesionální tipy
  • Vyberte jednotku pro své publikum: km/h nebo mph pro silnice; uzly pro vzduch/moře; m/s pro vědu
  • Převádějte přes m/s, abyste se vyhnuli chybám zaokrouhlování
  • Uvádějte Machovo číslo s kontextem (nadmořská výška/teplota)
  • Zaokrouhlujte rozumně pro čitelnost (např. 96.56 → 97 km/h)

Katalog jednotek

Metrické (SI)

JednotkaSymbolMetrů za sekunduPoznámky
kilometr za hodinukm/h0.277778Dopravní značky a specifikace vozidel.
metr za sekundum/s1Základní jednotka SI pro rychlost; ideální pro výpočty.
centimetr za sekunducm/s0.01Pomalé proudy a laboratorní nastavení.
kilometr za sekundukm/s1,000Oběžné/astronomické měřítko.
mikrometr za sekunduµm/s0.000001Mikroúrovňový pohyb (µm/s).
milimetr za sekundumm/s0.001Přesný pohyb a aktuátory.

Imperiální / US

JednotkaSymbolMetrů za sekunduPoznámky
stopa za sekunduft/s0.3048Balistika, sport, inženýrství.
míle za hodinumph0.44704Silnice v USA/VB; automobilismus.
stopa za hodinuft/h0.0000846667Velmi pomalý posun/usazování.
stopa za minutuft/min0.00508Výtahy, dopravníky.
palec za minutuin/min0.000423333Rychlosti posuvu ve výrobě.
palec za sekunduin/s0.0254Obrábění, malé mechanismy.
yard za hodinuyd/h0.000254Velmi pomalý pohyb.
yard za minutuyd/min0.01524Nízkorychlostní dopravníky.
yard za sekunduyd/s0.9144Časomíra v atletice; historické.

Námořní

JednotkaSymbolMetrů za sekunduPoznámky
uzelkn0.5144441 nmi/h; námořní a letecký standard.
admirality uzeladm kn0.514773Historická britská definice uzlu.
námořní míle za hodinunmi/h0.514444Formální výraz pro uzel.
námořní míle za sekundunmi/s1,852Extrémně rychlé (teoretické kontexty).

Vědecké / Physics

JednotkaSymbolMetrů za sekunduPoznámky
Mach (hladina moře)Ma340.29Machovo číslo (převod na úrovni moře ≈ 340.29 m/s).
rychlost světlac3.00e+8Rychlost světla ve vakuu.
orbitální rychlost Zeměv⊕29,780Oběžná rychlost Země kolem Slunce ≈ 29.78 km/s.
první kosmická rychlostv₁7,900První kosmická rychlost (oběžná dráha LEO) ≈ 7.9 km/s.
Mach (stratosféra)Ma strat295.046Machovo číslo (stratosféra ve výšce ~11 km, −56.5°C).
rychlost Mléčné dráhyv MW552,000Pohyb Mléčné dráhy ≈ 552 km/s (rámec CMB).
druhá kosmická rychlostv₂11,200Druhá kosmická (únik ze Země) ≈ 11.2 km/s.
rychlost sluneční soustavyv☉220,000Pohyb sluneční soustavy ≈ 220 km/s (galaktický).
rychlost (balistika)v1Zástupný symbol pro balistickou rychlost (bez jednotky).
rychlost zvuku ve vzduchusound343Rychlost zvuku ve vzduchu ≈ 343 m/s (20°C).
rychlost zvuku v ocelisound steel5,960Zvuk v oceli ≈ 5 960 m/s.
rychlost zvuku ve voděsound H₂O1,481Zvuk ve vodě ≈ 1 481 m/s (20°C).
třetí kosmická rychlostv₃16,700Třetí kosmická (sluneční únik) ≈ 16.7 km/s.

Letectví a Kosmonautika

JednotkaSymbolMetrů za sekunduPoznámky
kilometr za minutukm/min16.6667Vysokorychlostní letectví/raketová technika.
Mach (vysoká nadmořská výška)Ma HA295.046Machovo číslo ve vysoké nadmořské výšce (nižší a).
míle za minutumi/min26.8224Hlášení vysokorychlostních letadel.
míle za sekundumi/s1,609.34Extrémní vektorové rychlosti (meteory, rakety).

Historické / Cultural

JednotkaSymbolMetrů za sekunduPoznámky
furlong za čtrnáct dnífur/fn0.00016631Humorná jednotka; ≈ 0.0001663 m/s.
liga za hodinulea/h1.34112Použití v historické literatuře.
liga za minutulea/min80.4672Historická reference pro vysokou rychlost.
římský krok za hodinupace/h0.000411111Římský krok/hodinu; historické.
versta za hodinuverst/h0.296111Ruská/evropská historická jednotka.

Často kladené otázky

Machovo číslo vs. uzly vs. mph — co bych měl použít?

Používejte uzly v letectví/námořnictví. Používejte km/h nebo mph na silnicích. Používejte Machovo číslo pro letové obálky ve vysokých nadmořských výškách/vysokých rychlostech.

Proč nemá Machovo číslo jednu hodnotu v m/s?

Machovo číslo je relativní k místní rychlosti zvuku, která závisí na teplotě a nadmořské výšce. Uvádíme přibližné hodnoty na úrovni moře, kde je to užitečné.

Je m/s lepší než km/h nebo mph?

Pro výpočty ano (základní jednotka SI). Pro komunikaci jsou km/h nebo mph čitelnější v závislosti na publiku a lokalitě.

Jak převedu km/h na mph?

Vynásobte 0.621371 (nebo vydělte 1.60934). Příklad: 100 km/h × 0.621 = 62.1 mph. Rychlé pravidlo: vydělte 1.6.

Jaký je rozdíl mezi rychlostí a vektorovou rychlostí?

Rychlost je pouze velikost (jak rychle). Vektorová rychlost zahrnuje směr (vektor). V běžném použití je 'rychlost' běžná pro oba pojmy.

Proč lodě a letadla používají uzly?

Uzly (námořní míle za hodinu) se shodují se stupni zeměpisné šířky/délky na mapách. 1 námořní míle = 1 minuta zeměpisné šířky = 1 852 metrů.

Jak rychlý je zvuk?

Přibližně 343 m/s (1 235 km/h, 767 mph) na úrovni moře a 20°C. Mění se s teplotou a nadmořskou výškou.

Co je Mach 1?

Mach 1 je rychlost zvuku v místních podmínkách vzduchu. Na úrovni moře (15°C) je Mach 1 ≈ 1 225 km/h (761 mph, 340 m/s).

Kompletní Adresář Nástrojů

Všech 71 nástrojů dostupných na UNITS

Filtrovat podle:
Kategorie: