速度単位換算ツール

この速度単位換算ツールは、入力された速度を別の単位へ素早く変換します。対応単位は 12 種類で、SI 単位のメートル毎秒（m/s）、キロメートル毎秒（km/s）、センチメートル毎秒（cm/s）、ミリメートル毎秒（mm/s）、交通分野で広く使われるキロメートル毎時（km/h）とマイル毎時（mph）、航空・航海で用いられるノット（knot、1 海里/時に相当）とマッハ数（Mach、海面 ISA 標準で約 340.29 m/s）、ヤード・ポンド系のフィート毎秒（ft/s）、インチ毎秒（in/s）、ヤード毎秒（yd/s）、そして相対論的な上限である真空中の光速 c（299 792 458 m/s）を網羅しています。海外仕様車のスピードメーターに表示される mph を読み取りたいとき、運航データの「巡航 0.85 マッハ」を理解したいとき、船速をノットから km/h へ直したいとき、弾道試験の ft/s データを SI 単位に変換したいときも、本ツール一つで完結します。計算はすべてブラウザ内で行われ、入力値が外部に送られることはありません。

速度とは位置の時間に対する変化率で、SI 組立単位はメートル毎秒（m/s）です。km/s、cm/s、mm/s は m/s に SI 接頭辞を付けた倍量・分量単位で、それ自体は独立した SI 基本単位ではありません。2019 年の SI 再定義以降、メートルは真空中の光速 c = 299 792 458 m/s で、秒はセシウム 133 の基底状態の超微細遷移周波数 Δν_Cs = 9 192 631 770 Hz で厳密に定義されているため、m/s は SI の枠内で厳密な単位となっています。本換算器ではあらゆる速度単位を m/s に対する固定の倍率 factor として保持し、変換は value × (factor_from / factor_to) という単一の浮動小数点乗算で完結します。 中心となる定数は次のとおりです。1 km/h = 1000/3600 m/s = 5/18 m/s（厳密分数）；1 mph は国際マイル 1 mile = 1609.344 m（1959 年国際ヤード・ポンド協定）に基づき、1 mph = 1609.344/3600 m/s = 0.447 04 m/s 厳密；1 ft/s = 0.304 8 m/s 厳密（国際フィート）；1 knot = 1852/3600 m/s ≈ 0.514 444 m/s（国際海里 1 nm = 1852 m、1929 年の国際水路会議で定義）；1 in/s = 0.025 4 m/s 厳密；1 yd/s = 0.914 4 m/s 厳密。これらのヤード・ポンド系単位の換算係数はいずれも有理数であり、浮動小数点誤差を持ち込みません。唯一の近似は表示時の四捨五入だけです。 マッハ数 Mach は厳密には絶対的な速度単位ではなく、「物体の速度 ÷ 現地の媒質中の音速」を表す無次元の比率です。本ツールでは国際標準大気（ISA）における海面 15 °C の乾燥空気の音速 a₀ = √(γRT) ≈ 340.29 m/s（比熱比 γ = 1.4、乾燥空気のガス定数 R = 287.05 J/(kg·K)、T = 288.15 K）を採用しています。実際の飛行では音速は気温で変化し、対流圏内では a = a₀√(T/288.15)、高度 11 km、気温 −56.5 °C では音速は ≈ 295.07 m/s まで下がります。超音速飛行における「真のマッハ数」は、エアデータコンピュータが算出する現地気温に基づき補正する必要があります。したがって本ツールのマッハ換算は教育や概略の見積もり向きで、航空工学の精密計算にそのまま使うことはできません。 光速 c = 299 792 458 m/s は SI の定義定数（1983 年第 17 回 CGPM）であり、不確かさはありません。ニュートン力学では速度は単純に加算できますが、相対論ではアインシュタインの速度合成則 v = (u + w)/(1 + uw/c²) に従います。通常の工学的速度（v ≪ c）ではニュートン的な加算とほぼ差がなく、たとえばジェット旅客機の 270 m/s は光速のわずか ≈ 9 × 10⁻⁷ c に過ぎません、相対論補正を入れるかは実験が相対偏差 10⁻¹² 程度に敏感かどうかで決まる。 数値精度は IEEE 754 倍精度浮動小数点（有効 10 進約 15〜17 桁、マシンイプシロン 2⁻⁵² ≈ 2.22 × 10⁻¹⁶）に律されます。本換算器で最大の単位レンジは光速 c → mm/s（比率 ≈ 3 × 10¹¹）ですが、IEEE 754 の安全範囲を大きく下回るため、連続乗除でオーバーフローやアンダーフローは発生しません。表示層は 6-9 桁の有効数字に丸めますが、単位換算自体ではほとんど精度を失いません。

• メートル毎秒の定義：1 m/s = 1 m / 1 s。2019 年の SI で c と Δν_Cs が固定値となり、m/s は SI 内で厳密。km/s、cm/s、mm/s は m/s に SI 接頭辞を付けた倍量・分量単位で、独立した基本単位ではない。
• 1 km/h = 5/18 m/s（厳密分数）。暗算ルール「÷3.6」はここに由来する。1 mph = 0.447 04 m/s 厳密、国際マイル 1 mile = 1609.344 m に基づく。
• 1 knot = 1852/3600 m/s ≈ 0.514 444 m/s。ノットは「国際海里/時」で、船舶・航空機・気象風速の専用単位。
• マッハ数は無次元比率で、本ツールは ISA 海面音速 340.29 m/s を基準にしている。教育や概算には適するが、航空工学の精密計算では現地気温に基づく補正が必要。
• 1 ft/s = 0.304 8 m/s 厳密、1 yd/s = 0.914 4 m/s 厳密、1 in/s = 0.025 4 m/s 厳密。ヤード・ポンド系の速度単位はいずれも有理数換算で、浮動小数点近似を含まない。
• 光速 c = 299 792 458 m/s 厳密は SI の定義定数（1983 CGPM）。相対論では v = (u+w)/(1+uw/c²) で合成され、通常の工学速度ではニュートン的加算とほぼ等しい。
• IEEE 754 倍精度は有効 10 進約 15〜17 桁。最大レンジ c → mm/s ≈ 3 × 10¹¹ は倍精度のオーバーフロー閾値より遥かに小さいが、表示は誤った精度感を避けるため 6〜9 桁に抑えるべき。