Conversor de Unidades de Velocidade

Este conversor de unidades de velocidade transforma rapidamente um valor de uma unidade para outra. Suporta 12 unidades comuns: as do SI metro por segundo (m/s), quilômetro por segundo (km/s), centímetro por segundo (cm/s) e milímetro por segundo (mm/s); as usadas em transporte, quilômetro por hora (km/h) e milha por hora (mph); as da aviação e da navegação, o nó (knot, equivalente a 1 milha náutica por hora) e o número de Mach (ao nível do mar pela ISA, cerca de 340,29 m/s); as unidades imperiais pé por segundo (ft/s), polegada por segundo (in/s) e jarda por segundo (yd/s); e ainda a velocidade da luz no vácuo c (299 792 458 m/s), o limite da relatividade. Seja para entender um painel estrangeiro em mph, decifrar um "cruzeiro a 0,85 Mach" num relatório de voo, passar a velocidade de um navio de nós para km/h ou converter dados de balística de ft/s para o SI, tudo se resolve aqui em um passo. Todos os cálculos rodam localmente no seu navegador — nada é enviado para fora.

Velocidade é a taxa de variação do deslocamento em relação ao tempo. A unidade derivada do SI é o metro por segundo (m/s). km/s, cm/s e mm/s são apenas múltiplos do m/s com prefixos do SI, não unidades SI independentes. Desde a redefinição do SI em 2019, o metro vem da velocidade da luz no vácuo c = 299 792 458 m/s (exata, por definição) e o segundo, da frequência da transição hiperfina do estado fundamental do césio-133 Δν_Cs = 9 192 631 770 Hz (também exata por definição) — portanto m/s é uma unidade exata dentro do SI. Este conversor representa cada unidade de velocidade como um múltiplo escalar fixo de m/s (fator) e a conversão se reduz a uma única multiplicação em ponto flutuante valor × (fator_origem / fator_destino). Constantes principais: 1 km/h = 1000/3600 m/s = 5/18 m/s (fração exata); 1 mph é baseada na milha internacional 1 mile = 1609,344 m exatamente (acordo internacional jarda-libra de 1959), então 1 mph = 1609,344/3600 m/s = 0,447 04 m/s exatamente; 1 ft/s = 0,304 8 m/s exatamente (pé internacional); 1 knot = 1852/3600 m/s ≈ 0,514 444 m/s (a milha náutica internacional 1 nm = 1852 m foi definida pela Conferência Hidrográfica Internacional de 1929); 1 in/s = 0,025 4 m/s exatamente; 1 yd/s = 0,914 4 m/s exatamente. Todos esses fatores de conversão de unidades imperiais são números racionais, então não introduzem erro de ponto flutuante; a única aproximação fica por conta do arredondamento na hora de exibir. O número de Mach, rigorosamente, não é uma unidade absoluta de velocidade, mas a razão adimensional "velocidade do objeto ÷ velocidade do som no meio local". Esta ferramenta adota a velocidade do som em ar seco, ao nível do mar e a 15 °C, conforme a atmosfera padrão internacional (ISA): a₀ = √(γRT) ≈ 340,29 m/s (índice adiabático γ = 1,4, constante específica do ar seco R = 287,05 J/(kg·K), T = 288,15 K). Em voo real, a velocidade do som varia com a temperatura: na troposfera, a = a₀√(T/288,15); a 11 km de altitude, com −56,5 °C, ela cai para ≈ 295,07 m/s. O "número de Mach verdadeiro" no voo supersônico precisa ser corrigido pela temperatura local, fornecida pelo computador de dados do ar. Por isso, a conversão de Mach desta ferramenta é boa para ensino e estimativas grosseiras, mas não deve ser usada diretamente em cálculos precisos de engenharia aeronáutica. A velocidade da luz c = 299 792 458 m/s é uma constante definidora do SI (17ª CGPM, 1983), sem incerteza. Na mecânica newtoniana, velocidades podem ser somadas livremente, mas na relatividade elas se compõem pela fórmula de Einstein v = (u + w)/(1 + uw/c²). Em velocidades comuns da engenharia (v ≪ c) o resultado é praticamente idêntico ao da soma newtoniana — um avião a jato a 270 m/s corresponde a apenas ≈ 9 × 10⁻⁷ c em relação à luz, e aplicar ou não a correção relativística depende de o experimento ser sensível a desvios relativos da ordem de 10⁻¹². A precisão numérica é limitada pela precisão dupla IEEE 754 (cerca de 15-17 algarismos decimais significativos; épsilon de máquina 2⁻⁵² ≈ 2,22 × 10⁻¹⁶). A maior amplitude entre as unidades deste conversor é c → mm/s, com razão ≈ 3 × 10¹¹, ainda muito dentro da faixa segura da IEEE 754 — multiplicações e divisões encadeadas não causam overflow nem underflow. A camada de exibição arredonda para 6 a 9 algarismos significativos; a conversão de unidades em si praticamente não perde precisão.

• Definição do metro por segundo: 1 m/s = 1 m / 1 s; o SI de 2019, ao fixar c e Δν_Cs, torna o m/s exato dentro do SI.
• 1 km/h = 5/18 m/s (fração exata); daí vem o mnemônico de cálculo mental ÷3,6. 1 mph = 0,447 04 m/s exatamente, baseado na milha internacional 1 mile = 1609,344 m.
• 1 knot = 1852/3600 m/s ≈ 0,514 444 m/s; o nó é uma milha náutica internacional por hora, usado em embarcações, aeronaves e velocidade do vento na meteorologia.
• O número de Mach é uma razão adimensional; esta ferramenta usa como referência a velocidade do som da ISA ao nível do mar (340,29 m/s), ideal para ensino e estimativas grosseiras — cálculos aeronáuticos precisos exigem correção pela temperatura local.
• 1 ft/s = 0,304 8 m/s exatamente; 1 yd/s = 0,914 4 m/s exatamente; 1 in/s = 0,025 4 m/s exatamente; todas as unidades imperiais de velocidade têm fatores racionais e não introduzem aproximação em ponto flutuante.
• Velocidade da luz c = 299 792 458 m/s exatamente, constante definidora do SI (CGPM 1983); na relatividade as velocidades se compõem por v = (u+w)/(1+uw/c²), que se reduz à soma newtoniana nas velocidades comuns da engenharia.
• A precisão dupla IEEE 754 fornece ~15-17 algarismos significativos; a maior amplitude do conversor, c → mm/s, fica em torno de 3 × 10¹¹, bem abaixo do limite de overflow, mas a exibição deve ser limitada a 6-9 algarismos significativos para evitar precisão falsa.