Convertidor de Velocidad

Del Ritmo de Caminar a la Velocidad de la Luz: Dominando la Rapidez y la Velocidad

Un mapa claro de las unidades de rapidez en el transporte por carretera, la aviación, la navegación náutica, la ciencia y los vuelos espaciales. Aprenda cómo funciona el Mach, cómo convertir con confianza y cuándo es mejor cada unidad.

Qué Puede Convertir
Este conversor maneja más de 60 unidades de rapidez y velocidad, incluyendo unidades del SI (m/s, km/h), unidades imperiales (mph, ft/s), unidades náuticas (nudos), unidades aeroespaciales (Mach), unidades científicas (velocidad de la luz, velocidades cósmicas) y unidades históricas. Convierta entre todos los sistemas de medición para aplicaciones automotrices, de aviación, marítimas, científicas y cotidianas.

Fundamentos de la Rapidez

Rapidez
Tasa de distancia recorrida en el tiempo. Base del SI: metro por segundo (m/s).

Distancia sobre Tiempo

La rapidez cuantifica qué tan rápido cambia la posición: v = distancia/tiempo.

La velocidad incluye la dirección; el uso cotidiano a menudo dice "rapidez".

  • Base del SI: m/s
  • Visualización popular: km/h, mph
  • Nudos en el mar y en la aviación

Mach y Regímenes

El Mach compara la rapidez con la velocidad local del sonido (varía con la temperatura/altitud).

Los regímenes de vuelo (subsónico → hipersónico) guían el diseño y el rendimiento de las aeronaves.

  • Subsónico: Ma < 0.8
  • Transónico: ≈ 0.8–1.2
  • Supersónico: > 1.2; Hipersónico: > 5

Convenciones Náuticas

La navegación utiliza la milla náutica (1,852 m) y el nudo (1 nmi/h).

Las distancias y las rapideces se alinean con la latitud/longitud para la cartografía.

  • 1 nudo = 1.852 km/h
  • La milla náutica está ligada a la geometría de la Tierra
  • Los nudos son estándar en el ámbito marítimo y de la aviación
Conclusiones Rápidas
  • Convierta a través de m/s para mayor claridad y precisión
  • El Mach depende de la temperatura/altitud (velocidad local del sonido)
  • Use nudos en el mar/aire; mph o km/h en las carreteras

Por Qué Cambia el Mach

Temperatura y Altitud

El Mach utiliza la velocidad local del sonido, 'a', que depende de la temperatura del aire.

A mayor altitud (aire más frío), 'a' es más baja, por lo que la misma rapidez en m/s es un Mach más alto.

  • Nivel del mar (≈15°C): a ≈ 340 m/s
  • 11 km (−56.5°C): a ≈ 295 m/s
  • Misma velocidad verdadera del aire → Mach más alto a mayor altitud

Regla General

Mach = TAS / a. Especifique siempre las condiciones al citar el Mach.

  • TAS: velocidad verdadera del aire (true airspeed)
  • a: velocidad local del sonido (depende de la temperatura)

Referencia Rápida

Señales de Tráfico Comunes

Límites de velocidad típicos (varía según el país):

  • Urbano: 30–60 km/h (20–40 mph)
  • Rural: 80–100 km/h (50–62 mph)
  • Autopista: 100–130 km/h (62–81 mph)

Velocidad del Aire vs. Velocidad sobre el Terreno

El viento cambia la velocidad sobre el terreno pero no la velocidad indicada del aire.

  • El viento en contra reduce la GS; el viento de cola aumenta la GS
  • La IAS se utiliza para el rendimiento de la aeronave
  • Los nudos (kt) son comunes en los informes

Dónde Encaja Cada Unidad

Carretera y Transporte

Las señales de tráfico usan km/h (la mayoría de los países) o mph (EE. UU./Reino Unido).

  • El km/h domina a nivel mundial
  • El mph es común en EE. UU./Reino Unido
  • El m/s se prefiere en ingeniería

Aviación

Los pilotos usan nudos y Mach; la velocidad sobre el terreno puede ser en kt o km/h.

  • Velocidad indicada del aire vs. velocidad verdadera del aire
  • Mach para gran altitud
  • kt es la unidad de informe estándar

Marítimo

La navegación marítima utiliza nudos para la rapidez y millas náuticas para la distancia.

  • 1 nudo = 1 nmi/h
  • Las corrientes y el viento afectan la velocidad sobre el terreno

Ciencia y Espacio

La física y los vuelos espaciales usan m/s; los valores de referencia incluyen la velocidad del sonido y la velocidad de la luz.

  • c = 299,792,458 m/s
  • Las velocidades orbitales varían con la altitud
  • Regímenes supersónicos/hipersónicos

Regímenes de Rapidez (Aire, Aprox. a Nivel del Mar)

RégimenRango de MachContexto típico
Subsónico< 0.8Aviones de línea, crucero de aviación general (economía)
Transónico≈ 0.8 – 1.2Región de aumento de la resistencia; jets de alta velocidad subsónica
Supersónico> 1.2Concorde, cazas supersónicos
Hipersónico> 5Vehículos de reentrada, naves experimentales

Aplicaciones en Carretera y Transporte

La medición de la rapidez en automoción equilibra los requisitos legales, la seguridad y las pruebas de rendimiento a través de diferentes estándares regionales.

  • **Límites de velocidad globales:** Urbano 30–60 km/h (20–37 mph); autopistas 80–130 km/h (50–81 mph); la Autobahn de Alemania tiene tramos sin restricciones
  • **Puntos de referencia de rendimiento:** La aceleración 0–100 km/h (0–60 mph) es el estándar de la industria; los superdeportivos lo logran en menos de 3 segundos
  • **Control de velocidad:** Las pistolas de radar miden la rapidez utilizando el efecto Doppler; la precisión típica es de ±2 km/h (±1 mph)
  • **Velocímetros GPS:** Más precisos que los velocímetros mecánicos (que pueden indicar un 5–10% más por márgenes de seguridad)
  • **Circuitos de carreras:** Los coches de F1 alcanzan los 370 km/h (230 mph); las velocidades máximas están limitadas por las compensaciones entre la resistencia y la fuerza aerodinámica descendente
  • **Vehículos eléctricos:** El par motor instantáneo permite una aceleración 0–100 km/h más rápida que los vehículos de combustión interna comparables, a pesar de tener a menudo velocidades máximas más bajas

Aplicaciones en Aviación y Aeroespacial

La medición de la rapidez de una aeronave distingue entre la velocidad indicada del aire (IAS), la velocidad verdadera del aire (TAS) y la velocidad sobre el terreno (GS), que son críticas para la seguridad y la navegación.

  • **IAS (Velocidad Indicada del Aire):** Lo que ve el piloto; basado en la presión dinámica. Se utiliza para los límites de rendimiento de la aeronave (velocidad de pérdida, velocidad máxima)
  • **TAS (Velocidad Verdadera del Aire):** La rapidez real a través de la masa de aire; más alta que la IAS en altitud debido a la menor densidad del aire. TAS = IAS × √(ρ₀/ρ)
  • **Velocidad sobre el Terreno (GS):** La rapidez sobre el suelo; TAS ± viento. El viento de cola aumenta la GS; el viento en contra la disminuye. Crítico para la navegación y la planificación del combustible
  • **Número de Mach:** El rendimiento de la aeronave cambia drásticamente cerca de Ma = 1 (región transónica); se forman ondas de choque, la resistencia aumenta bruscamente
  • **Crucero de avión de línea:** Típicamente Ma 0.78–0.85 (eficiencia óptima de combustible); equivale a ≈850–900 km/h (530–560 mph) a la altitud de crucero
  • **Jets militares:** Velocidad máxima del F-15 Ma 2.5+ (2,655 km/h / 1,650 mph); el SR-71 Blackbird mantuvo el récord de Ma 3.3 (3,540 km/h / 2,200 mph)
  • **Velocidades de reentrada:** El Transbordador Espacial entraba en la atmósfera a Ma 25 (8,000 m/s, 28,000 km/h, 17,500 mph) — el calentamiento extremo requiere protección térmica

Navegación Marítima y Náutica

La medición de la rapidez marítima utiliza nudos y millas náuticas, unidades ligadas directamente a la geometría de la Tierra para una navegación fluida en las cartas.

  • **¿Por qué millas náuticas?** 1 milla náutica = 1 minuto de latitud = 1,852 metros exactamente (por acuerdo internacional de 1929). Hace que el trazado en las cartas sea intuitivo
  • **Origen de los nudos:** Los marineros usaban una 'corredera de barquilla' con nudos atados a intervalos regulares. El número de nudos que pasaban por la popa en un tiempo fijo = rapidez en nudos
  • **Velocidades de los barcos:** Los buques portacontenedores navegan a 20–25 nudos (37–46 km/h); los cruceros a 18–22 nudos; el barco de pasajeros más rápido (SS United States) alcanzó los 38.32 nudos (71 km/h)
  • **Efectos de las corrientes:** La Corriente del Golfo fluye a 2–5 nudos hacia el este; los barcos utilizan o evitan las corrientes para ahorrar combustible y tiempo
  • **Navegación a estima:** Navegar siguiendo la rapidez y el rumbo a lo largo del tiempo. La precisión depende de la medición precisa de la rapidez y la compensación de las corrientes
  • **Rapidez a través del agua vs. rapidez sobre el terreno:** El GPS da la rapidez sobre el terreno; la corredera mide la rapidez a través del agua. La diferencia revela la fuerza/dirección de la corriente

Aplicaciones Científicas y de Física

Las mediciones científicas utilizan m/s y velocidades de referencia que definen regímenes físicos, desde el movimiento molecular hasta las velocidades cósmicas.

  • **Velocidad del sonido (aire, 20°C):** 343 m/s (1,235 km/h, 767 mph). Varía con √T; aumenta ~0.6 m/s por °C. Se utiliza para definir el número de Mach
  • **Velocidad del sonido (agua):** ≈1,480 m/s (5,330 km/h) — 4.3 veces más rápido que en el aire. El sonar y la detección de submarinos se basan en esto
  • **Velocidad del sonido (acero):** ≈5,960 m/s (21,460 km/h) — 17 veces más rápido que en el aire. Las pruebas por ultrasonido lo utilizan para la detección de defectos
  • **Velocidad de escape (Tierra):** 11.2 km/s (40,320 km/h, 25,000 mph) — velocidad mínima para escapar de la gravedad de la Tierra sin propulsión
  • **Velocidad orbital (LEO):** ≈7.8 km/s (28,000 km/h, 17,500 mph) — velocidad orbital de la Estación Espacial Internacional; equilibra la gravedad con la fuerza centrífuga
  • **Rotación de la Tierra:** El ecuador se mueve a 465 m/s (1,674 km/h, 1,040 mph) hacia el este; utilizado por cohetes que se lanzan hacia el este para un impulso de velocidad
  • **Velocidad de la luz (c):** 299,792,458 m/s exactamente (por definición). Límite de velocidad universal; nada con masa puede alcanzar c. La dilatación del tiempo se produce a velocidades relativistas (>0.1c)
  • **Aceleradores de partículas:** El Gran Colisionador de Hadrones acelera protones hasta 0.9999999c (≈299,792,455 m/s) — la energía aumenta drásticamente cerca de c

Unidades de Rapidez Históricas y Culturales

  • **Furlong por quincena:** Unidad humorística = 1 furlong (⅓ de milla) por 14 días ≈ 0.000166 m/s (0.6 m/h). Se usa en chistes de física y en las obras de Douglas Adams
  • **Legua por hora:** Velocidad de viaje medieval; 1 legua ≈ 3 millas (4.8 km), así que 1 legua/h ≈ 1.3 m/s (4.8 km/h) — ritmo típico de caminata. Aparece en las novelas de Julio Verne
  • **Paso romano (passus):** La milla romana = 1,000 pasos (≈1.48 km). Las legiones en marcha cubrían 20–30 millas romanas/día (30–45 km/día, ≈1.5 m/s de media)
  • **Versta por hora (ruso):** 1 versta = 1.0668 km; se usaba en la Rusia del siglo XIX. Las velocidades de los trenes se citaban en verstas/hora (referencias en Guerra y Paz)
  • **Li por día (chino):** El li tradicional chino ≈ 0.5 km; los viajes de larga distancia se medían en li/día. Caravanas de la Ruta de la Seda: 30–50 li/día (15–25 km/día)
  • **Nudo del Almirantazgo (antes de 1954):** Definición británica de 6,080 pies/h = 1.85318 km/h (frente al moderno 1.852 km/h). La pequeña diferencia causaba errores de navegación; se estandarizó en 1954

Cómo Funcionan las Conversiones

Método de la unidad base
Convierta a m/s, y luego de m/s al objetivo. Factores rápidos: km/h ÷ 3.6 → m/s; mph × 0.44704 → m/s; nudo × 0.514444 → m/s.
  • m/s × 3.6 → km/h; m/s × 2.23694 → mph
  • Redondee de manera sensata para los informes de carretera/aviación
  • Use cifras significativas para el trabajo científico

Conversiones Comunes

DesdeAFactorEjemplo
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
nudokm/h× 1.85220 nudos ≈ 37.04 km/h
ft/sm/s× 0.3048100 ft/s ≈ 30.48 m/s

Ejemplos Rápidos

100 km/h → m/s= 27.78 m/s
60 mph → km/h≈ 96.56 km/h
20 nudos → km/h≈ 37.04 km/h
Ma 0.85 a nivel del mar → m/s≈ 289 m/s (usando 340.29 m/s)

Puntos de Referencia Cotidianos

CosaRapidez típicaNotas
Caminar4–6 km/h (1.1–1.7 m/s)Ritmo casual
Correr10–15 km/h (2.8–4.2 m/s)Recreativo
Ciclismo (ciudad)15–25 km/hDesplazamiento
Tráfico en la ciudad20–40 km/hHora punta
Autopista90–130 km/hPor país
Tren de alta velocidad250–320 km/hLíneas modernas
Avión de línea (crucero)800–900 km/hMa ≈ 0.78–0.85
Guepardo (esprint)80–120 km/hRáfagas cortas

Hechos Asombrosos sobre la Rapidez

0–100 vs. 0–60

La aceleración de los coches se cita como 0–100 km/h o 0–60 mph — son casi el mismo punto de referencia.

¿Por qué nudos?

Los nudos provienen de contar los nudos de una cuerda a lo largo del tiempo — un velocímetro temprano de los marineros.

El sonido cambia

La velocidad del sonido no es constante — disminuye en aire más frío, por lo que el Mach cambia con la altitud.

Rayo vs. velocidad de la luz

El trazador de un rayo viaja a ~75,000 m/s (270,000 km/h) — ¡impresionantemente rápido! Pero la luz sigue siendo 4,000 veces más rápida a 300,000 km/s. Por eso ves el rayo antes de oír el trueno: la luz te llega casi al instante, el sonido tarda ~3 segundos por kilómetro.

Furlongs por quincena

Una unidad humorística querida por los físicos: 1 furlong (660 pies) por quincena (14 días) = 0.000166 m/s = 0.6 m/hora. A esta rapidez, viajarías 1 metro en 100 minutos. ¡Perfecto para medir la deriva continental (que se mueve a ≈1–10 cm/año)!

La Tierra gira más rápido que el sonido

El ecuador de la Tierra gira a 465 m/s (1,674 km/h, 1,040 mph) — ¡más rápido que la velocidad del sonido! La gente en el ecuador se mueve por el espacio a velocidades supersónicas sin sentirlo. Por eso los cohetes se lanzan hacia el este: ¡un impulso de velocidad gratuito de 465 m/s!

Los satélites GPS vuelan rápido

Los satélites GPS orbitan a ≈3,900 m/s (14,000 km/h, 8,700 mph). A esta rapidez, la relatividad de Einstein importa: sus relojes van 7 microsegundos/día MÁS LENTOS (dilatación del tiempo por velocidad) pero 45 µs/día MÁS RÁPIDOS (dilatación del tiempo gravitacional en un campo más débil). Neto: +38 µs/día — ¡se requieren correcciones para un posicionamiento preciso!

Sonda Solar Parker: El objeto humano más rápido

La Sonda Solar Parker alcanzó 163 km/s (586,800 km/h, 364,600 mph) durante su aproximación más cercana al Sol en 2024 — ¡suficientemente rápido para volar de Nueva York a Tokio en menos de 1 minuto! Eso es el 0.05% de la velocidad de la luz. Alcanzará los 200 km/s (720,000 km/h) en futuras pasadas.

Récords y Extremos

RécordRapidezNotas
Humano más rápido (Usain Bolt 100m)≈ 44.7 km/h (12.4 m/s)Rapidez máxima durante el esprint
Récord mundial de velocidad terrestre (ThrustSSC)> 1,227 km/hCoche supersónico (1997)
Tren más rápido (prueba)603 km/hJR Maglev (Japón)
Aeronave más rápida (tripulada)> 3,500 km/hX‑15 (avión cohete)
Nave espacial más rápida (Sonda Solar Parker)> 600,000 km/hPaso por el perihelio

Una Breve Historia de la Medición de la Rapidez

  • Siglo XVII
    Se usaba una corredera de barquilla con nudos en el mar para estimar la rapidez
  • Siglo XX
    Los velocímetros de los automóviles se vuelven comunes
  • 1947
    Primer vuelo supersónico (Bell X‑1)
  • 1969
    Primer vuelo del Concorde (avión de línea supersónico)
  • 1997
    El ThrustSSC rompe la barrera del sonido en tierra

Consejos Profesionales

Consejos Profesionales
  • Elija la unidad para su audiencia: km/h o mph para carreteras; nudos para aire/mar; m/s para la ciencia
  • Convierta a través de m/s para evitar la deriva del redondeo
  • Cite el Mach con contexto (altitud/temperatura)
  • Redondee razonablemente para la legibilidad (p. ej., 96.56 → 97 km/h)

Catálogo de Unidades

Métrico (SI)

UnidadSímboloMetros por segundoNotas
kilómetro por horakm/h0.277778Señales de tráfico y especificaciones de vehículos.
metro por segundom/s1Unidad base del SI para la rapidez; ideal para el cálculo.
centímetro por segundocm/s0.01Flujos lentos y entornos de laboratorio.
kilómetro por segundokm/s1,000Escalas orbitales/astronómicas.
micrómetro por segundoµm/s0.000001Movimiento a microescala (µm/s).
milímetro por segundomm/s0.001Movimiento de precisión y actuadores.

Imperial / US

UnidadSímboloMetros por segundoNotas
pie por segundoft/s0.3048Balística, deportes, ingeniería.
milla por horamph0.44704Carreteras de EE. UU./Reino Unido; automoción.
pie por horaft/h0.0000846667Deriva/sedimentación muy lenta.
pie por minutoft/min0.00508Ascensores, cintas transportadoras.
pulgada por minutoin/min0.000423333Velocidades de avance en la fabricación.
pulgada por segundoin/s0.0254Mecanizado, pequeños mecanismos.
yarda por horayd/h0.000254Movimiento muy lento.
yarda por minutoyd/min0.01524Cintas transportadoras de baja velocidad.
yarda por segundoyd/s0.9144Cronometraje en atletismo; histórico.

Náutico

UnidadSímboloMetros por segundoNotas
nudokn0.5144441 nmi/h; estándar marítimo y de aviación.
nudo del almirantazgoadm kn0.514773Definición histórica del nudo en el Reino Unido.
milla náutica por horanmi/h0.514444Expresión formal del nudo.
milla náutica por segundonmi/s1,852Extremadamente rápido (contextos teóricos).

Científico / Physics

UnidadSímboloMetros por segundoNotas
Mach (nivel del mar)Ma340.29Mach (conv. a nivel del mar ≈ 340.29 m/s).
velocidad de la luzc3.00e+8Velocidad de la luz en el vacío.
velocidad orbital de la Tierrav⊕29,780Velocidad orbital de la Tierra alrededor del Sol ≈ 29.78 km/s.
primera velocidad cósmicav₁7,900Primera velocidad cósmica (orbital LEO) ≈ 7.9 km/s.
Mach (estratosfera)Ma strat295.046Mach (estratosfera a ~11 km de altitud, −56.5°C).
velocidad de la Vía Lácteav MW552,000Movimiento de la Vía Láctea ≈ 552 km/s (marco del CMB).
segunda velocidad cósmicav₂11,200Segunda velocidad cósmica (escape de la Tierra) ≈ 11.2 km/s.
velocidad del sistema solarv☉220,000Movimiento del sistema solar ≈ 220 km/s (galáctico).
velocidad (balística)v1Marcador de posición para la rapidez balística (sin unidad).
velocidad del sonido en el airesound343Velocidad del sonido en el aire ≈ 343 m/s (20°C).
velocidad del sonido en el acerosound steel5,960Sonido en el acero ≈ 5,960 m/s.
velocidad del sonido en el aguasound H₂O1,481Sonido en el agua ≈ 1,481 m/s (20°C).
tercera velocidad cósmicav₃16,700Tercera velocidad cósmica (escape solar) ≈ 16.7 km/s.

Aeroespacial

UnidadSímboloMetros por segundoNotas
kilómetro por minutokm/min16.6667Aviación/cohetería de alta velocidad.
Mach (gran altitud)Ma HA295.046Mach a gran altitud (menor 'a').
milla por minutomi/min26.8224Informes de aeronaves de alta velocidad.
milla por segundomi/s1,609.34Velocidades extremas (meteoros, cohetes).

Histórico / Cultural

UnidadSímboloMetros por segundoNotas
furlong por quincenafur/fn0.00016631Unidad humorística; ≈ 0.0001663 m/s.
legua por horalea/h1.34112Uso en la literatura histórica.
legua por minutolea/min80.4672Referencia histórica de alta velocidad.
paso romano por horapace/h0.000411111Paso romano/hora; histórico.
versta por horaverst/h0.296111Unidad histórica rusa/europea.

Preguntas Frecuentes

Mach vs. nudos vs. mph — ¿cuál debería usar?

Use nudos en aviación/marítimo. Use km/h o mph en las carreteras. Use Mach para las envolventes de vuelo a gran altitud/alta velocidad.

Por qué el Mach no tiene un único valor en m/s?

El Mach es relativo a la velocidad local del sonido, que depende de la temperatura y la altitud. Mostramos aproximaciones a nivel del mar cuando es útil.

¿Es m/s mejor que km/h o mph?

Para los cálculos, sí (base del SI). Para la comunicación, km/h o mph son más legibles según la audiencia y la localidad.

¿Cómo puedo convertir km/h a mph?

Multiplique por 0.621371 (o divida por 1.60934). Ejemplo: 100 km/h × 0.621 = 62.1 mph. Regla rápida: divida por 1.6.

¿Cuál es la diferencia entre rapidez y velocidad?

La rapidez es solo la magnitud (qué tan rápido). La velocidad incluye la dirección (vector). En el uso cotidiano, 'rapidez' es común para ambos conceptos.

¿Por qué los barcos y los aviones usan nudos?

Los nudos (millas náuticas por hora) se alinean con los grados de latitud/longitud en las cartas. 1 milla náutica = 1 minuto de latitud = 1,852 metros.

¿Qué tan rápida es la velocidad del sonido?

Aproximadamente 343 m/s (1,235 km/h, 767 mph) a nivel del mar y 20°C. Varía con la temperatura y la altitud.

¿Qué es Mach 1?

Mach 1 es la velocidad del sonido en las condiciones locales del aire. A nivel del mar (15°C), Mach 1 ≈ 1,225 km/h (761 mph, 340 m/s).

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