Conversor de Velocidade

Da Velocidade de Caminhada à Velocidade da Luz: Dominando a Rapidez e a Velocidade

Um mapa claro das unidades de rapidez no transporte rodoviário, aviação, navegação náutica, ciência e voos espaciais. Aprenda como o Mach funciona, como converter com confiança e quando cada unidade é a melhor.

O Que Você Pode Converter
Este conversor lida com mais de 60 unidades de rapidez e velocidade, incluindo unidades do SI (m/s, km/h), unidades imperiais (mph, ft/s), unidades náuticas (nós), unidades aeroespaciais (Mach), unidades científicas (velocidade da luz, velocidades cósmicas) e unidades históricas. Converta entre todos os sistemas de medição para aplicações automotivas, de aviação, marítimas, científicas e do dia a dia.

Fundamentos da Rapidez

Rapidez
Taxa de distância percorrida ao longo do tempo. Base do SI: metro por segundo (m/s).

Distância sobre Tempo

A rapidez quantifica a rapidez com que a posição muda: v = distância/tempo.

A velocidade inclui direção; o uso quotidiano diz muitas vezes "rapidez".

  • Base do SI: m/s
  • Exibição popular: km/h, mph
  • Nós no mar e na aviação

Mach e Regimes

O Mach compara a rapidez com a velocidade local do som (varia com a temperatura/altitude).

Os regimes de voo (subsónico → hipersónico) guiam o design e o desempenho das aeronaves.

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

Convenções Náuticas

A navegação utiliza a milha náutica (1.852 m) e o nó (1 nmi/h).

As distâncias e as rapidezes alinham-se com a latitude/longitude para a cartografia.

  • 1 nó = 1.852 km/h
  • A milha náutica está ligada à geometria da Terra
  • Os nós são padrão no domínio marítimo e na aviação
Pontos Essenciais
  • Converta através de m/s para clareza e precisão
  • O Mach depende da temperatura/altitude (velocidade local do som)
  • Use nós no mar/no ar; mph ou km/h nas estradas

Porque o Mach Muda

Temperatura e Altitude

O Mach usa a velocidade local do som, 'a', que depende da temperatura do ar.

A uma altitude mais elevada (ar mais frio), 'a' é mais baixa, pelo que a mesma rapidez em m/s é um Mach mais alto.

  • Nível do mar (≈15°C): a ≈ 340 m/s
  • 11 km (−56,5°C): a ≈ 295 m/s
  • A mesma velocidade verdadeira no ar → Mach mais alto em altitude

Regra Geral

Mach = TAS / a. Especifique sempre as condições ao citar o Mach.

  • TAS: velocidade verdadeira no ar
  • a: velocidade local do som (depende da temperatura)

Referência Rápida

Sinais de Trânsito Comuns

Limites de velocidade típicos (varia por país):

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

Velocidade no Ar vs. Velocidade no Solo

O vento altera a velocidade no solo, mas não a velocidade indicada no ar.

  • O vento de frente diminui a GS; o vento de cauda aumenta a GS
  • A IAS é usada para o desempenho da aeronave
  • Os nós (kt) são comuns nos relatórios

Onde Cada Unidade se Encaixa

Estrada e Transportes

Os sinais de trânsito usam km/h (a maioria dos países) ou mph (EUA/Reino Unido).

  • O km/h domina a nível global
  • O mph é comum nos EUA/Reino Unido
  • O m/s é preferido na engenharia

Aviação

Os pilotos usam nós e Mach; a velocidade no solo pode ser em kt ou km/h.

  • Velocidade indicada no ar vs. velocidade verdadeira no ar
  • Mach para grande altitude
  • kt é a unidade de relatório padrão

Marítimo

A navegação marítima usa nós para a rapidez e milhas náuticas para a distância.

  • 1 nó = 1 nmi/h
  • As correntes e o vento afetam a velocidade sobre o solo

Ciência e Espaço

A física e os voos espaciais usam m/s; os valores de referência incluem a velocidade do som e a velocidade da luz.

  • c = 299.792.458 m/s
  • As velocidades orbitais variam com a altitude
  • Regimes supersónicos/hipersónicos

Regimes de Rapidez (Ar, Aprox. ao Nível do Mar)

RegimeIntervalo de MachContexto típico
Subsónico< 0,8Aviões de linha, cruzeiro de aviação geral (economia)
Transónico≈ 0,8 – 1,2Região de aumento da resistência; jatos subsónicos de alta velocidade
Supersónico> 1,2Concorde, caças supersónicos
Hipersónico> 5Veículos de reentrada, naves experimentais

Aplicações Rodoviárias e de Transportes

A medição da rapidez automóvel equilibra os requisitos legais, a segurança e os testes de desempenho em diferentes padrões regionais.

  • **Limites de velocidade globais:** Urbano 30–60 km/h (20–37 mph); autoestradas 80–130 km/h (50–81 mph); a Autobahn da Alemanha tem trechos sem restrições
  • **Padrões de desempenho:** A aceleração 0–100 km/h (0–60 mph) é o padrão da indústria; os supercarros alcançam-no em menos de 3 segundos
  • **Aplicação da lei de velocidade:** Os radares de velocidade medem a rapidez usando o desvio de Doppler; a precisão típica é de ±2 km/h (±1 mph)
  • **Velocímetros de GPS:** Mais precisos que os velocímetros mecânicos (que podem indicar 5–10% a mais por margens de segurança)
  • **Circuitos de corrida:** Os carros de F1 atingem 370 km/h (230 mph); as velocidades máximas são limitadas por compromissos entre a resistência e a força descendente
  • **Veículos elétricos:** O torque instantâneo permite uma aceleração 0–100 km/h mais rápida do que veículos de combustão interna comparáveis, apesar de muitas vezes terem velocidades máximas mais baixas

Aplicações em Aviação e Aeroespacial

A medição da rapidez de uma aeronave distingue entre a velocidade indicada no ar (IAS), a velocidade verdadeira no ar (TAS) e a velocidade no solo (GS) — críticas para a segurança e a navegação.

  • **IAS (Velocidade Indicada no Ar):** O que o piloto vê; baseada na pressão dinâmica. Usada para os limites de desempenho da aeronave (velocidade de perda, velocidade máxima)
  • **TAS (Velocidade Verdadeira no Ar):** A rapidez real através da massa de ar; mais alta que a IAS em altitude devido à menor densidade do ar. TAS = IAS × √(ρ₀/ρ)
  • **Velocidade no Solo (GS):** A rapidez sobre o solo; TAS ± vento. O vento de cauda aumenta a GS; o vento de frente diminui-a. Crítica para a navegação e o planejamento de combustível
  • **Número de Mach:** O desempenho da aeronave muda drasticamente perto de Ma = 1 (região transónica); formam-se ondas de choque, a resistência aumenta acentuadamente
  • **Cruzeiro de avião de linha:** Tipicamente Ma 0,78–0,85 (eficiência de combustível ótima); equivale a ≈850–900 km/h (530–560 mph) na altitude de cruzeiro
  • **Jatos militares:** Velocidade máxima do F-15 Ma 2,5+ (2.655 km/h / 1.650 mph); o SR-71 Blackbird detinha o recorde de Ma 3,3 (3.540 km/h / 2.200 mph)
  • **Velocidades de reentrada:** O Ônibus Espacial entrava na atmosfera a Ma 25 (8.000 m/s, 28.000 km/h, 17.500 mph) — o aquecimento extremo requer proteção térmica

Navegação Marítima e Náutica

A medição da rapidez marítima utiliza nós e milhas náuticas — unidades ligadas diretamente à geometria da Terra para uma navegação fluida em cartas.

  • **Porquê milhas náuticas?** 1 milha náutica = 1 minuto de latitude = 1.852 metros exatamente (por acordo internacional de 1929). Torna o traçado em cartas intuitivo
  • **Origem dos nós:** Os marinheiros usavam uma 'linha de barquinha' com nós atados em intervalos regulares. A contagem de nós que passavam pela popa num tempo fixo = rapidez em nós
  • **Velocidades dos navios:** Os navios porta-contêineres navegam a 20–25 nós (37–46 km/h); os navios de cruzeiro a 18–22 nós; o navio de passageiros mais rápido (SS United States) atingiu 38,32 nós (71 km/h)
  • **Efeitos das correntes:** A Corrente do Golfo flui a 2–5 nós para leste; os navios utilizam ou evitam as correntes para poupar combustível e tempo
  • **Navegação estimada:** Navegar acompanhando a rapidez e o rumo ao longo do tempo. A precisão depende da medição precisa da rapidez e da compensação das correntes
  • **Rapidez através da água vs. rapidez sobre o solo:** O GPS dá a rapidez sobre o solo; a barquinha mede a rapidez através da água. A diferença revela a força/direção da corrente

Aplicações Científicas e de Física

As medições científicas usam m/s e velocidades de referência que definem regimes físicos — do movimento molecular às velocidades cósmicas.

  • **Velocidade do som (ar, 20°C):** 343 m/s (1.235 km/h, 767 mph). Varia com √T; aumenta ~0,6 m/s por °C. Usada para definir o número de Mach
  • **Velocidade do som (água):** ≈1.480 m/s (5.330 km/h) — 4,3 vezes mais rápida que no ar. O sonar e a deteção de submarinos baseiam-se nisto
  • **Velocidade do som (aço):** ≈5.960 m/s (21.460 km/h) — 17 vezes mais rápida que no ar. Os testes por ultrassons usam-na para a deteção de falhas
  • **Velocidade de escape (Terra):** 11,2 km/s (40.320 km/h, 25.000 mph) — velocidade mínima para escapar à gravidade da Terra sem propulsão
  • **Velocidade orbital (LEO):** ≈7,8 km/s (28.000 km/h, 17.500 mph) — velocidade orbital da ISS; equilibra a gravidade com a força centrífuga
  • **Rotação da Terra:** O equador move-se a 465 m/s (1.674 km/h, 1.040 mph) para leste; usada por foguetes lançados para leste para um aumento de velocidade
  • **Velocidade da luz (c):** 299.792.458 m/s exatamente (por definição). Limite de velocidade universal; nada com massa pode atingir c. A dilatação do tempo ocorre a velocidades relativísticas (>0,1c)
  • **Aceleradores de partículas:** O Grande Colisor de Hádrons acelera prótons a 0,9999999c (≈299.792.455 m/s) — a energia aumenta drasticamente perto de c

Unidades de Rapidez Históricas e Culturais

  • **Furlong por quinzena:** Unidade humorística = 1 furlong (⅓ de milha) por 14 dias ≈ 0,000166 m/s (0,6 m/h). Usada em piadas de física e nas obras de Douglas Adams
  • **Légua por hora:** Velocidade de viagem medieval; 1 légua ≈ 3 milhas (4,8 km), pelo que 1 légua/h ≈ 1,3 m/s (4,8 km/h) — ritmo típico de caminhada. Aparece nos romances de Júlio Verne
  • **Passo romano (passus):** A milha romana = 1.000 passos (≈1,48 km). As legiões em marcha cobriam 20–30 milhas romanas/dia (30–45 km/dia, ≈1,5 m/s em média)
  • **Versta por hora (russo):** 1 versta = 1,0668 km; usada na Rússia do século XIX. As velocidades dos trens eram citadas em verstas/hora (referências em Guerra e Paz)
  • **Li por dia (chinês):** O li tradicional chinês ≈ 0,5 km; as viagens de longa distância eram medidas em li/dia. Caravanas da Rota da Seda: 30–50 li/dia (15–25 km/dia)
  • **Nó do Almirantado (pré-1954):** Definição britânica de 6.080 pés/h = 1,85318 km/h (vs. moderno 1,852 km/h). A pequena diferença causava erros de navegação; foi normalizado em 1954

Como as Conversões Funcionam

Método da unidade base
Converta para m/s, e depois de m/s para o alvo. Fatores rápidos: km/h ÷ 3,6 → m/s; mph × 0,44704 → m/s; nó × 0,514444 → m/s.
  • m/s × 3,6 → km/h; m/s × 2,23694 → mph
  • Arredonde de forma sensata para os relatórios de estrada/aviação
  • Use algarismos significativos para o trabalho científico

Conversões Comuns

DeParaFatorExemplo
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
km/h× 1,85220 nós ≈ 37,04 km/h
ft/sm/s× 0,3048100 ft/s ≈ 30,48 m/s

Exemplos Rápidos

100 km/h → m/s= 27,78 m/s
60 mph → km/h≈ 96,56 km/h
20 nós → km/h≈ 37,04 km/h
Ma 0,85 ao nível do mar → m/s≈ 289 m/s (usando 340,29 m/s)

Padrões de Referência Quotidianos

CoisaRapidez típicaNotas
Caminhada4–6 km/h (1,1–1,7 m/s)Ritmo casual
Corrida10–15 km/h (2,8–4,2 m/s)Recreativa
Ciclismo (cidade)15–25 km/hDeslocamento
Trânsito na cidade20–40 km/hHora de ponta
Autoestrada90–130 km/hPor país
Trem de alta velocidade250–320 km/hLinhas modernas
Avião de linha (cruzeiro)800–900 km/hMa ≈ 0,78–0,85
Chita (sprint)80–120 km/hExplosões curtas

Fatos Incríveis sobre a Rapidez

0–100 vs. 0–60

A aceleração dos carros é citada como 0–100 km/h ou 0–60 mph — são quase o mesmo ponto de referência.

Porquê nós?

Os nós vieram da contagem de nós numa corda ao longo do tempo — um velocímetro primitivo dos marinheiros.

O som muda

A velocidade do som não é constante — diminui em ar mais frio, pelo que o Mach muda com a altitude.

Relâmpago vs. velocidade da luz

O traço líder de um relâmpago viaja a ~75.000 m/s (270.000 km/h) — impressionantemente rápido! Mas a luz ainda é 4.000 vezes mais rápida a 300.000 km/s. É por isso que se vê o relâmpago antes de se ouvir o trovão: a luz chega quase instantaneamente, o som demora ~3 segundos por quilômetro.

Furlongs por quinzena

Uma unidade humorística adorada pelos físicos: 1 furlong (660 pés) por quinzena (14 dias) = 0,000166 m/s = 0,6 m/hora. A esta rapidez, percorreria 1 metro em 100 minutos. Perfeito para medir a deriva continental (que se move a ≈1–10 cm/ano)!

A Terra gira mais rápido que o som

O equador da Terra roda a 465 m/s (1.674 km/h, 1.040 mph) — mais rápido que a velocidade do som! As pessoas no equador estão a mover-se através do espaço a velocidades supersónicas sem o sentirem. É por isso que os foguetes são lançados para leste: um impulso de velocidade gratuito de 465 m/s!

Os satélites GPS voam rápido

Os satélites GPS orbitam a ≈3.900 m/s (14.000 km/h, 8.700 mph). A esta rapidez, a relatividade de Einstein importa: os seus relógios correm 7 microssegundos/dia MAIS LENTAMENTE (dilatação do tempo por velocidade) mas 45 µs/dia MAIS RAPIDAMENTE (dilatação do tempo gravitacional num campo mais fraco). Líquido: +38 µs/dia — são necessárias correções para um posicionamento preciso!

Sonda Solar Parker: O Objeto Humano Mais Rápido

A Sonda Solar Parker atingiu 163 km/s (586.800 km/h, 364.600 mph) durante a sua passagem mais próxima do Sol em 2024 — suficientemente rápido para voar de Nova Iorque para Tóquio em menos de 1 minuto! Isso é 0,05% da velocidade da luz. Atingirá 200 km/s (720.000 km/h) em passagens futuras.

Recordes e Extremos

RecordeRapidezNotas
Humano mais rápido (Usain Bolt 100m)≈ 44,7 km/h (12,4 m/s)Velocidade de pico durante o sprint
Recorde mundial de velocidade em terra (ThrustSSC)> 1.227 km/hCarro supersónico (1997)
Trem mais rápido (teste)603 km/hJR Maglev (Japão)
Aeronave mais rápida (tripulada)> 3.500 km/hX‑15 (avião-foguete)
Nave espacial mais rápida (Sonda Solar Parker)> 600.000 km/hPassagem pelo periélio

Uma Breve História da Medição da Rapidez

  • Século XVII
    A linha de barquinha com nós era usada no mar para estimar a rapidez
  • Século XX
    Os velocímetros dos automóveis tornam-se comuns
  • 1947
    Primeiro voo supersónico (Bell X‑1)
  • 1969
    Primeiro voo do Concorde (avião de linha supersónico)
  • 1997
    O ThrustSSC quebra a barreira do som em terra

Dicas Profissionais

Dicas Profissionais
  • Escolha a unidade para o seu público: km/h ou mph para estradas; nós para ar/mar; m/s para ciência
  • Converta através de m/s para evitar o desvio de arredondamento
  • Cite o Mach com contexto (altitude/temperatura)
  • Arredonde razoavelmente para facilitar a leitura (ex., 96,56 → 97 km/h)

Catálogo de Unidades

Métrico (SI)

UnidadeSímboloMetros por segundoNotas
quilômetro por horakm/h0.277778Sinais de trânsito e especificações de veículos.
metro por segundom/s1Unidade base do SI para a rapidez; ideal para cálculo.
centímetro por segundocm/s0.01Fluxos lentos e configurações de laboratório.
quilômetro por segundokm/s1,000Escalas orbitais/astronômicas.
micrômetro por segundoµm/s0.000001Movimento à microescala (µm/s).
milímetro por segundomm/s0.001Movimento de precisão e atuadores.

Imperial / US

UnidadeSímboloMetros por segundoNotas
pé por segundoft/s0.3048Balística, esportes, engenharia.
milha por horamph0.44704Estradas dos EUA/Reino Unido; automóvel.
pé por horaft/h0.0000846667Deriva/sedimentação muito lenta.
pé por minutoft/min0.00508Elevadores, transportadores.
polegada por minutoin/min0.000423333Taxas de alimentação na fabricação.
polegada por segundoin/s0.0254Usinagem, pequenos mecanismos.
jarda por horayd/h0.000254Movimento muito lento.
jarda por minutoyd/min0.01524Transportadores de baixa velocidade.
jarda por segundoyd/s0.9144Cronometragem de atletismo; histórico.

Náutico

UnidadeSímboloMetros por segundoNotas
kn0.5144441 nmi/h; padrão marítimo e de aviação.
nó de almirantadoadm kn0.514773Definição histórica do nó no Reino Unido.
milha náutica por horanmi/h0.514444Expressão formal de nó.
milha náutica por segundonmi/s1,852Extremamente rápido (contextos teóricos).

Científico / Physics

UnidadeSímboloMetros por segundoNotas
Mach (nível do mar)Ma340.29Mach (conv. ao nível do mar ≈ 340,29 m/s).
velocidade da luzc3.00e+8Velocidade da luz no vácuo.
velocidade orbital da Terrav⊕29,780Velocidade orbital da Terra à volta do Sol ≈ 29,78 km/s.
primeira velocidade cósmicav₁7,900Primeira velocidade cósmica (orbital LEO) ≈ 7,9 km/s.
Mach (estratosfera)Ma strat295.046Mach (estratosfera a ~11 km de altitude, −56,5°C).
velocidade da Via Lácteav MW552,000Movimento da Via Láctea ≈ 552 km/s (quadro CMB).
segunda velocidade cósmicav₂11,200Segunda velocidade cósmica (escape da Terra) ≈ 11,2 km/s.
velocidade do sistema solarv☉220,000Movimento do sistema solar ≈ 220 km/s (galáctico).
velocidade (balística)v1Marcador de posição para a rapidez balística (sem unidade).
velocidade do som no arsound343Velocidade do som no ar ≈ 343 m/s (20°C).
velocidade do som no açosound steel5,960Som no aço ≈ 5.960 m/s.
velocidade do som na águasound H₂O1,481Som na água ≈ 1.481 m/s (20°C).
terceira velocidade cósmicav₃16,700Terceira velocidade cósmica (escape solar) ≈ 16,7 km/s.

Aeroespacial

UnidadeSímboloMetros por segundoNotas
quilômetro por minutokm/min16.6667Aviação/foguetaria de alta velocidade.
Mach (alta altitude)Ma HA295.046Mach em grande altitude (menor a).
milha por minutomi/min26.8224Relatórios de aeronaves de alta velocidade.
milha por segundomi/s1,609.34Velocidades extremas (meteoros, foguetes).

Histórico / Cultural

UnidadeSímboloMetros por segundoNotas
furlong por quinzenafur/fn0.00016631Unidade humorística; ≈ 0,0001663 m/s.
légua por horalea/h1.34112Uso na literatura histórica.
légua por minutolea/min80.4672Referência histórica de alta velocidade.
passo romano por horapace/h0.000411111Passo romano/hora; histórico.
versta por horaverst/h0.296111Unidade histórica russa/europeia.

Perguntas Frequentes

Mach vs. nós vs. mph — qual devo usar?

Use nós em aviação/marítimo. Use km/h ou mph nas estradas. Use Mach para os envelopes de voo de grande altitude/alta velocidade.

Porque o Mach não tem um único valor em m/s?

O Mach é relativo à velocidade local do som, que depende da temperatura e da altitude. Mostramos aproximações ao nível do mar onde é útil.

O m/s é melhor que o km/h ou o mph?

Para os cálculos, sim (base do SI). Para a comunicação, o km/h ou o mph são mais legíveis dependendo do público e da localidade.

Como converto km/h para mph?

Multiplique por 0,621371 (ou divida por 1,60934). Exemplo: 100 km/h × 0,621 = 62,1 mph. Regra rápida: divida por 1,6.

Qual é a diferença entre rapidez e velocidade?

A rapidez é apenas a magnitude (quão rápido). A velocidade inclui a direção (vetor). No uso quotidiano, 'rapidez' é comum para ambos os conceitos.

Porque os navios e os aviões usam nós?

Os nós (milhas náuticas por hora) alinham-se com os graus de latitude/longitude nas cartas. 1 milha náutica = 1 minuto de latitude = 1.852 metros.

Qual é a velocidade do som?

Aproximadamente 343 m/s (1.235 km/h, 767 mph) ao nível do mar e a 20°C. Varia com a temperatura e a altitude.

O que é Mach 1?

Mach 1 é a velocidade do som nas condições locais do ar. Ao nível do mar (15°C), Mach 1 ≈ 1.225 km/h (761 mph, 340 m/s).

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