Конвертер Скорости

От скорости ходьбы до скорости света: освоение скорости и быстроты

Наглядная карта единиц скорости в дорожном транспорте, авиации, морской навигации, науке и космонавтике. Узнайте, как работает число Маха, как уверенно конвертировать единицы и когда каждая из них наиболее уместна.

Что можно конвертировать
Этот конвертер обрабатывает более 60 единиц скорости, включая единицы СИ (м/с, км/ч), имперские единицы (миль/ч, фут/с), морские единицы (узлы), аэрокосмические единицы (число Маха), научные единицы (скорость света, космические скорости) и исторические единицы. Конвертируйте между всеми системами измерения для автомобильных, авиационных, морских, научных и повседневных применений.

Основы скорости

Скорость
Отношение пройденного расстояния ко времени. Базовая единица СИ: метр в секунду (м/с).

Расстояние, деленное на время

Скорость определяет, как быстро меняется положение: v = расстояние/время.

Быстрота (velocity) включает направление; в повседневной жизни часто говорят «скорость».

  • Базовая единица СИ: м/с
  • Популярное отображение: км/ч, миль/ч
  • Узлы на море и в авиации

Число Маха и режимы полета

Число Маха сравнивает скорость с местной скоростью звука (которая зависит от температуры/высоты).

Режимы полета (от дозвукового до гиперзвукового) определяют конструкцию и характеристики летательных аппаратов.

  • Дозвуковой: Ma < 0,8
  • Трансзвуковой: ≈ 0,8–1,2
  • Сверхзвуковой: > 1,2; Гиперзвуковой: > 5

Морские соглашения

В навигации используется морская миля (1852 м) и узел (1 морская миля/ч).

Расстояния и скорости согласуются с широтой/долготой для работы с картами.

  • 1 узел = 1,852 км/ч
  • Морская миля связана с геометрией Земли
  • Узлы — стандарт в морском деле и авиации
Краткие выводы
  • Для ясности и точности конвертируйте через м/с
  • Число Маха зависит от температуры/высоты (местной скорости звука)
  • Используйте узлы на море/в воздухе; миль/ч или км/ч на дорогах

Почему число Маха меняется

Температура и высота

Число Маха использует местную скорость звука a, которая зависит от температуры воздуха.

На большей высоте (в более холодном воздухе) a ниже, поэтому та же скорость в м/с соответствует большему числу Маха.

  • Уровень моря (≈15°C): a ≈ 340 м/с
  • 11 км (−56,5°C): a ≈ 295 м/с
  • Та же истинная воздушная скорость → большее число Маха на высоте

Основное правило

Мах = ИВС / a. Всегда указывайте условия, когда приводите число Маха.

  • ИВС: истинная воздушная скорость
  • a: местная скорость звука (зависит от температуры)

Краткий справочник

Распространенные дорожные знаки

Типичные ограничения скорости (зависят от страны):

  • Город: 30–60 км/ч (20–40 миль/ч)
  • Сельская местность: 80–100 км/ч (50–62 миль/ч)
  • Шоссе: 100–130 км/ч (62–81 миль/ч)

Воздушная скорость vs путевая скорость

Ветер изменяет путевую скорость, но не приборную воздушную скорость.

  • Встречный ветер снижает ПС; попутный ветер увеличивает ПС
  • ПВС используется для определения характеристик самолета
  • Узлы (kt) распространены в отчетах

Где используется каждая единица

Дорожный транспорт

На дорожных знаках используется км/ч (в большинстве стран) или миль/ч (США/Великобритания).

  • км/ч доминирует в мире
  • миль/ч распространено в США/Великобритании
  • м/с предпочтительно в инженерии

Авиация

Пилоты используют узлы и число Маха; путевая скорость может быть в узлах или км/ч.

  • Приборная воздушная скорость vs истинная воздушная скорость
  • Число Маха для больших высот
  • узлы — стандартная единица для отчетов

Морское дело

В мореплавании используются узлы для скорости и морские мили для расстояния.

  • 1 узел = 1 морская миля/ч
  • Течения и ветер влияют на скорость относительно земли

Наука и космос

В физике и космонавтике используется м/с; эталонные значения включают скорость звука и скорость света.

  • c = 299 792 458 м/с
  • Орбитальные скорости зависят от высоты
  • Сверхзвуковые/гиперзвуковые режимы

Режимы скорости (в воздухе, примерно на уровне моря)

РежимДиапазон МахаТипичный контекст
Дозвуковой< 0,8Авиалайнеры, крейсерский полет самолетов ГА (экономичный)
Трансзвуковой≈ 0,8 – 1,2Область роста сопротивления; высоко-дозвуковые самолеты
Сверхзвуковой> 1,2Конкорд, сверхзвуковые истребители
Гиперзвуковой> 5Спускаемые аппараты, экспериментальные аппараты

Применение на дорогах и в транспорте

Измерение скорости автомобилей сочетает в себе юридические требования, безопасность и тестирование производительности в соответствии с различными региональными стандартами.

  • **Глобальные ограничения скорости:** В городах 30–60 км/ч (20–37 миль/ч); на шоссе 80–130 км/ч (50–81 миль/ч); на немецких автобанах есть участки без ограничений
  • **Тесты производительности:** Ускорение 0–100 км/ч (0–60 миль/ч) является отраслевым стандартом; суперкары достигают этого менее чем за 3 секунды
  • **Контроль скорости:** Радары измеряют скорость с помощью эффекта Доплера; типичная точность ±2 км/ч (±1 миль/ч)
  • **GPS-спидометры:** Более точны, чем механические спидометры (которые могут показывать на 5–10% выше из соображений безопасности)
  • **Гоночные трассы:** Болиды F1 достигают 370 км/ч (230 миль/ч); максимальные скорости ограничены компромиссом между лобовым сопротивлением и прижимной силой
  • **Электромобили:** Мгновенный крутящий момент обеспечивает более быстрый разгон 0–100 км/ч, чем у сопоставимых автомобилей с ДВС, несмотря на часто более низкие максимальные скорости

Применение в авиации и аэрокосмической отрасли

При измерении скорости самолета различают приборную воздушную скорость (ПВС), истинную воздушную скорость (ИВС) и путевую скорость (ПС) — это критически важно для безопасности и навигации.

  • **ПВС (Приборная воздушная скорость):** То, что видит пилот; основана на динамическом давлении. Используется для ограничений по характеристикам самолета (скорость сваливания, максимальная скорость)
  • **ИВС (Истинная воздушная скорость):** Фактическая скорость относительно воздушной массы; выше, чем ПВС на высоте из-за меньшей плотности воздуха. ИВС = ПВС × √(ρ₀/ρ)
  • **Путевая скорость (ПС):** Скорость относительно земли; ИВС ± ветер. Попутный ветер увеличивает ПС; встречный — уменьшает. Критически важна для навигации и планирования топлива
  • **Число Маха:** Характеристики самолета резко меняются вблизи Ma = 1 (трансзвуковая область); образуются ударные волны, резко возрастает сопротивление
  • **Крейсерский полет авиалайнера:** Обычно Ma 0,78–0,85 (оптимальная топливная эффективность); равно ≈850–900 км/ч (530–560 миль/ч) на крейсерской высоте
  • **Военные самолеты:** Максимальная скорость F-15 — Ma 2,5+ (2655 км/ч / 1650 миль/ч); SR-71 Blackbird удерживал рекорд Ma 3,3 (3540 км/ч / 2200 миль/ч)
  • **Скорости при входе в атмосферу:** Шаттл входил в атмосферу на скорости Ma 25 (8000 м/с, 28 000 км/ч, 17 500 миль/ч) — экстремальный нагрев требует тепловой защиты

Морская и штурманская навигация

В морском деле для измерения скорости используются узлы и морские мили — единицы, непосредственно связанные с геометрией Земли для удобной навигации по картам.

  • **Почему морские мили?** 1 морская миля = 1 минута широты = 1852 метра точно (по международному соглашению 1929 года). Это делает прокладку курса по карте интуитивно понятной
  • **Происхождение узлов:** Моряки использовали «лаг-линь» с узлами, завязанными через равные промежутки. Подсчет узлов, проходящих за кормой за фиксированное время, давал скорость в узлах
  • **Скорости судов:** Контейнеровозы идут с крейсерской скоростью 20–25 узлов (37–46 км/ч); круизные лайнеры — 18–22 узла; самое быстрое пассажирское судно (SS United States) достигало 38,32 узла (71 км/ч)
  • **Влияние течений:** Гольфстрим течет на восток со скоростью 2–5 узлов; суда используют или избегают течений для экономии топлива и времени
  • **Счисление пути:** Навигация путем отслеживания скорости и курса с течением времени. Точность зависит от точного измерения скорости и компенсации течения
  • **Скорость относительно воды vs относительно земли:** GPS дает скорость относительно земли; лаг измеряет скорость относительно воды. Разница показывает силу/направление течения

Научные и физические применения

В научных измерениях используются м/с и эталонные скорости, которые определяют физические режимы — от молекулярного движения до космических скоростей.

  • **Скорость звука (воздух, 20°C):** 343 м/с (1235 км/ч, 767 миль/ч). Зависит от √T; увеличивается на ~0,6 м/с на каждый °C. Используется для определения числа Маха
  • **Скорость звука (вода):** ≈1480 м/с (5330 км/ч) — в 4,3 раза быстрее, чем в воздухе. На этом основаны сонары и обнаружение подводных лодок
  • **Скорость звука (сталь):** ≈5960 м/с (21 460 км/ч) — в 17 раз быстрее, чем в воздухе. Ультразвуковой контроль использует это для обнаружения дефектов
  • **Вторая космическая скорость (Земля):** 11,2 км/с (40 320 км/ч, 25 000 миль/ч) — минимальная скорость для преодоления гравитации Земли без тяги
  • **Орбитальная скорость (НОО):** ≈7,8 км/с (28 000 км/ч, 17 500 миль/ч) — орбитальная скорость МКС; уравновешивает гравитацию и центробежную силу
  • **Вращение Земли:** Экватор движется на восток со скоростью 465 м/с (1674 км/ч, 1040 миль/ч); используется ракетами, стартующими на восток, для получения прибавки к скорости
  • **Скорость света (c):** 299 792 458 м/с точно (по определению). Универсальный предел скорости; ничто, имеющее массу, не может достичь c. Замедление времени происходит на релятивистских скоростях (>0.1c)
  • **Ускорители частиц:** Большой адронный коллайдер ускоряет протоны до 0,9999999c (≈299 792 455 м/с) — энергия резко возрастает вблизи c

Исторические и культурные единицы скорости

  • **Фурлонг в две недели:** Юмористическая единица = 1 фурлонг (⅓ мили) за 14 дней ≈ 0,000166 м/с (0,6 м/ч). Используется в физических шутках и работах Дугласа Адамса
  • **Лье в час:** Средневековая скорость путешествия; 1 лье ≈ 3 мили (4,8 км), так что 1 лье/ч ≈ 1,3 м/с (4,8 км/ч) — типичная скорость ходьбы. Встречается в романах Жюля Верна
  • **Римский шаг (passus):** Римская миля = 1000 шагов (≈1,48 км). Марширующие легионы проходили 20–30 римских миль в день (30–45 км/день, ≈1,5 м/с в среднем)
  • **Верста в час (русская):** 1 верста = 1,0668 км; использовалась в России XIX века. Скорость поездов указывалась в верстах/час (упоминается в «Войне и мире»)
  • **Ли в день (китайская):** Традиционная китайская ли ≈ 0,5 км; дальние путешествия измерялись в ли/день. Караваны на Шелковом пути: 30–50 ли/день (15–25 км/день)
  • **Адмиралтейский узел (до 1954 г.):** Британское определение 6080 футов/ч = 1,85318 км/ч (в сравнении с современным 1,852 км/ч). Небольшая разница вызывала навигационные ошибки; стандартизирован в 1954 году

Как работают конвертации

Метод базовой единицы
Конвертируйте в м/с, а затем из м/с в целевую единицу. Быстрые коэффициенты: км/ч ÷ 3,6 → м/с; миль/ч × 0,44704 → м/с; узлы × 0,514444 → м/с.
  • м/с × 3,6 → км/ч; м/с × 2,23694 → миль/ч
  • Округляйте разумно для отчетов в дорожной/авиационной сфере
  • Используйте значащие цифры для научной работы

Распространенные конвертации

ИзВКоэффициентПример
км/чм/с× 0,27778 (÷ 3,6)90 км/ч = 25 м/с
м/скм/ч× 3,620 м/с = 72 км/ч
миль/чкм/ч× 1,6093460 миль/ч ≈ 96,56 км/ч
км/чмиль/ч× 0,621371100 км/ч ≈ 62,14 миль/ч
узлыкм/ч× 1,85220 узлов ≈ 37,04 км/ч
фут/см/с× 0,3048100 фут/с ≈ 30,48 м/с

Быстрые примеры

100 км/ч → м/с= 27,78 м/с
60 миль/ч → км/ч≈ 96,56 км/ч
20 узлов → км/ч≈ 37,04 км/ч
Мах 0,85 на уровне моря → м/с≈ 289 м/с (используя 340,29 м/с)

Повседневные ориентиры

ОбъектТипичная скоростьПримечания
Ходьба4–6 км/ч (1,1–1,7 м/с)Неспешный темп
Бег10–15 км/ч (2,8–4,2 м/с)Любительский
Езда на велосипеде (город)15–25 км/чПоездки на работу
Городской трафик20–40 км/чЧас пик
Шоссе90–130 км/чВ зависимости от страны
Высокоскоростная ж/д250–320 км/чСовременные линии
Авиалайнер (крейсерский полет)800–900 км/чМах ≈ 0,78–0,85
Гепард (спринт)80–120 км/чКороткие рывки

Удивительные факты о скорости

0–100 vs 0–60

Ускорение автомобиля указывается как 0–100 км/ч или 0–60 миль/ч — это почти одинаковые тесты.

Почему узлы?

Узлы появились из подсчета узлов на веревке за определенное время — ранний спидометр моряка.

Звук меняется

Скорость звука не постоянна — она падает в более холодном воздухе, поэтому число Маха меняется с высотой.

Молния vs скорость света

Лидерный разряд молнии движется со скоростью ~75 000 м/с (270 000 км/ч) — впечатляюще быстро! Но свет все равно в 4000 раз быстрее — 300 000 км/с. Поэтому вы видите молнию раньше, чем слышите гром: свет достигает вас почти мгновенно, а звуку требуется ~3 секунды на километр.

Фурлонги в две недели

Юмористическая единица, любимая физиками: 1 фурлонг (660 футов) за две недели (14 дней) = 0,000166 м/с = 0,6 м/час. С такой скоростью вы бы преодолели 1 метр за 100 минут. Идеально для измерения дрейфа континентов (который составляет ≈1–10 см/год)!

Земля вращается быстрее звука

Экватор Земли вращается со скоростью 465 м/с (1674 км/ч, 1040 миль/ч) — быстрее скорости звука! Люди на экваторе движутся в пространстве со сверхзвуковой скоростью, не ощущая этого. Поэтому ракеты запускают на восток: бесплатная прибавка к скорости в 465 м/с!

Спутники GPS летают быстро

Спутники GPS вращаются на орбите со скоростью ≈3900 м/с (14 000 км/ч, 8700 миль/ч). На такой скорости теория относительности Эйнштейна имеет значение: их часы идут на 7 микросекунд/день МЕДЛЕННЕЕ (релятивистское замедление времени), но на 45 мкс/день БЫСТРЕЕ (гравитационное замедление времени в более слабом поле). Итог: +38 мкс/день — требуются поправки для точного позиционирования!

Parker Solar Probe: самый быстрый объект, созданный человеком

Солнечный зонд «Паркер» достиг скорости 163 км/с (586 800 км/ч, 364 600 миль/ч) во время своего ближайшего подхода к Солнцу в 2024 году — достаточно быстро, чтобы долететь из Нью-Йорка в Токио менее чем за 1 минуту! Это 0,05% скорости света. В будущих пролетах он достигнет 200 км/с (720 000 км/ч).

Рекорды и экстремальные значения

РекордСкоростьПримечания
Самый быстрый человек (Усэйн Болт, 100 м)≈ 44,7 км/ч (12,4 м/с)Пиковая скорость во время спринта
Мировой рекорд скорости на земле (ThrustSSC)> 1227 км/чСверхзвуковой автомобиль (1997)
Самый быстрый поезд (тест)603 км/чJR Maglev (Япония)
Самый быстрый летательный аппарат (пилотируемый)> 3500 км/чX-15 (ракетоплан)
Самый быстрый космический аппарат (Parker Solar Probe)> 600 000 км/чПрохождение перигелия

Краткая история измерения скорости

  • 1600-е
    Использование лаг-линя с узлами на море для оценки скорости
  • 1900-е
    Автомобильные спидометры становятся обычным явлением
  • 1947
    Первый сверхзвуковой полет (Bell X-1)
  • 1969
    Первый полет «Конкорда» (сверхзвуковой авиалайнер)
  • 1997
    ThrustSSC преодолевает звуковой барьер на земле

Советы профессионалов

Советы профессионалов
  • Выбирайте единицу измерения для вашей аудитории: км/ч или миль/ч для дорог; узлы для авиации/моря; м/с для науки
  • Конвертируйте через м/с, чтобы избежать накопления ошибок округления
  • Указывайте число Маха с контекстом (высота/температура)
  • Округляйте разумно для удобочитаемости (например, 96,56 → 97 км/ч)

Каталог единиц

Метрическая (СИ)

ЕдиницаСимволМетров в секундуПримечания
километр в часkm/h0.277778Дорожные знаки и характеристики транспортных средств.
метр в секундуm/s1Базовая единица СИ для скорости; идеальна для вычислений.
сантиметр в секундуcm/s0.01Медленные потоки и лабораторные условия.
километр в секундуkm/s1,000Орбитальные/астрономические масштабы.
микрометр в секундуµm/s0.000001Микромасштабное движение (мкм/с).
миллиметр в секундуmm/s0.001Прецизионное движение и приводы.

Имперская / US

ЕдиницаСимволМетров в секундуПримечания
фут в секундуft/s0.3048Баллистика, спорт, инженерия.
миля в часmph0.44704Дороги США/Великобритании; автомобильная промышленность.
фут в часft/h0.0000846667Очень медленный дрейф/оседание.
фут в минутуft/min0.00508Лифты, конвейеры.
дюйм в минутуin/min0.000423333Скорости подачи в производстве.
дюйм в секундуin/s0.0254Механическая обработка, малые механизмы.
ярд в часyd/h0.000254Очень медленное движение.
ярд в минутуyd/min0.01524Низкоскоростные конвейеры.
ярд в секундуyd/s0.9144Спортивный хронометраж; историческая.

Морская

ЕдиницаСимволМетров в секундуПримечания
узелkn0.5144441 морская миля/ч; морской и авиационный стандарт.
адмиралтейский узелadm kn0.514773Историческое британское определение узла.
морская миля в часnmi/h0.514444Формальное выражение узла.
морская миля в секундуnmi/s1,852Чрезвычайно быстро (теоретический контекст).

Научная / Physics

ЕдиницаСимволМетров в секундуПримечания
Мах (уровень моря)Ma340.29Мах (условное значение на уровне моря ≈ 340,29 м/с).
скорость светаc3.00e+8Скорость света в вакууме.
орбитальная скорость Землиv⊕29,780Орбитальная скорость Земли вокруг Солнца ≈ 29,78 км/с.
первая космическая скоростьv₁7,900Первая космическая скорость (орбитальная на НОО) ≈ 7,9 км/с.
Мах (стратосфера)Ma strat295.046Мах (стратосфера на высоте ~11 км, −56,5°C).
скорость Млечного Путиv MW552,000Движение Млечного Пути ≈ 552 км/с (в системе отсчета реликтового излучения).
вторая космическая скоростьv₂11,200Вторая космическая (покинуть Землю) ≈ 11,2 км/с.
скорость Солнечной системыv☉220,000Движение Солнечной системы ≈ 220 км/с (галактическое).
скорость (баллистика)v1Заполнитель для баллистической скорости (безразмерный).
скорость звука в воздухеsound343Скорость звука в воздухе ≈ 343 м/с (20°C).
скорость звука в сталиsound steel5,960Звук в стали ≈ 5960 м/с.
скорость звука в водеsound H₂O1,481Звук в воде ≈ 1481 м/с (20°C).
третья космическая скоростьv₃16,700Третья космическая (покинуть Солнечную систему) ≈ 16,7 км/с.

Аэрокосмическая

ЕдиницаСимволМетров в секундуПримечания
километр в минутуkm/min16.6667Высокоскоростная авиация/ракетостроение.
Мах (большая высота)Ma HA295.046Мах на большой высоте (более низкое a).
миля в минутуmi/min26.8224Отчеты о высокоскоростных самолетах.
миля в секундуmi/s1,609.34Экстремальные скорости (метеоры, ракеты).

Историческая / Cultural

ЕдиницаСимволМетров в секундуПримечания
фарлонг в две неделиfur/fn0.00016631Юмористическая единица; ≈ 0,0001663 м/с.
лига в часlea/h1.34112Использование в исторической литературе.
лига в минутуlea/min80.4672Исторический ориентир высокой скорости.
римский шаг в часpace/h0.000411111Римский шаг/час; историческая.
верста в часverst/h0.296111Русская/европейская историческая единица.

Часто задаваемые вопросы

Мах, узлы или мили/ч — что мне использовать?

Используйте узлы в авиации/морском деле. Используйте км/ч или мили/ч на дорогах. Используйте число Маха для высокоскоростных полетов на большой высоте.

Почему у числа Маха нет единого значения в м/с?

Число Маха относительно местной скорости звука, которая зависит от температуры и высоты. Мы показываем приближения для уровня моря, где это полезно.

Лучше ли м/с, чем км/ч или мили/ч?

Для расчетов — да (базовая единица СИ). Для коммуникации км/ч или мили/ч более читабельны в зависимости от аудитории и региона.

Как конвертировать км/ч в мили/ч?

Умножьте на 0,621371 (или разделите на 1,60934). Пример: 100 км/ч × 0,621 = 62,1 миль/ч. Быстрое правило: разделить на 1,6.

В чем разница между speed и velocity?

Speed — это только величина (как быстро). Velocity включает направление (вектор). В повседневной речи 'speed' часто используется для обоих понятий.

Почему корабли и самолеты используют узлы?

Узлы (морские мили в час) соответствуют градусам широты/долготы на картах. 1 морская миля = 1 минута широты = 1852 метра.

Насколько быстра скорость звука?

Примерно 343 м/с (1235 км/ч, 767 миль/ч) на уровне моря и при 20°C. Она зависит от температуры и высоты.

Что такое Мах 1?

Мах 1 — это скорость звука в местных воздушных условиях. На уровне моря (15°C), Мах 1 ≈ 1225 км/ч (761 миль/ч, 340 м/с).

Полный Справочник Инструментов

Все 71 инструментов, доступных на UNITS

Фильтровать по:
Категории:

Дополнительно