Конвертер единиц скорости

Конвертер единиц скорости быстро переводит значение из одной единицы скорости в другую. Инструмент поддерживает 12 распространённых единиц: метр в секунду (м/с), километр в секунду (км/с), сантиметр в секунду (см/с) и миллиметр в секунду (мм/с) из СИ; километр в час (км/ч) и милю в час (mph) — для наземного транспорта; узел (kn, равный 1 морской миле в час) и число Маха (Mach, на уровне моря по стандарту ISA примерно 340,29 м/с) — для авиации и судоходства; имперские футы в секунду (ft/s), дюймы в секунду (in/s) и ярды в секунду (yd/s); а также скорость света в вакууме c (299 792 458 м/с) — релятивистский верхний предел. Будь то расшифровка mph на иностранном спидометре, понимание записи «крейсерская 0,85 Мах» в полётном отчёте, перевод скорости корабля из узлов в км/ч или пересчёт баллистических данных из ft/s в СИ — всё это решается здесь за один шаг. Все вычисления выполняются локально в браузере, никакие данные не отправляются на сервер.

Скорость — это скорость изменения перемещения со временем, а производная единица СИ — метр в секунду (м/с). км/с, см/с и мм/с — лишь кратные м/с с приставками СИ, а не самостоятельные базовые единицы СИ. После переопределения СИ в 2019 году метр фиксируется через скорость света в вакууме c = 299 792 458 м/с точно, а секунда — через частоту сверхтонкого перехода основного состояния цезия-133 Δν_Cs = 9 192 631 770 Гц точно, поэтому внутри СИ единица м/с остаётся точной. Конвертер хранит каждую единицу скорости как фиксированный скалярный множитель factor относительно м/с, а сам пересчёт выполняется одной операцией с плавающей точкой: value × (factor_from / factor_to). Основные константы: 1 км/ч = 1000/3600 м/с = 5/18 м/с (точная дробь); 1 mph опирается на международную милю 1 mile = 1609,344 м точно (международное соглашение «ярд–фунт» 1959 года), поэтому 1 mph = 1609,344/3600 м/с = 0,447 04 м/с точно; 1 ft/s = 0,304 8 м/с точно (международный фут); 1 knot = 1852/3600 м/с ≈ 0,514 444 м/с (международная морская миля 1 nm = 1852 м, определённая Международной гидрографической конференцией 1929 года); 1 in/s = 0,025 4 м/с точно; 1 yd/s = 0,914 4 м/с точно. Все коэффициенты для имперских единиц рациональны и не вносят дополнительной погрешности с плавающей точкой; единственное приближение — округление при отображении. Число Маха, строго говоря, не является абсолютной единицей скорости, а представляет собой безразмерное отношение «скорость объекта / скорость звука в локальной среде». В этом инструменте используется скорость звука в сухом воздухе при стандартной атмосфере (ISA) на уровне моря и 15 °C: a₀ = √(γRT) ≈ 340,29 м/с (показатель адиабаты γ = 1,4, удельная газовая постоянная сухого воздуха R = 287,05 Дж/(кг·К), T = 288,15 К). В реальном полёте скорость звука зависит от температуры: в тропосфере a = a₀√(T/288,15), на высоте 11 км (тропопауза по ISA) при −56,5 °C она падает до ≈ 295,07 м/с, поэтому «истинное число Маха» в сверхзвуковом полёте требует поправки по локальной температуре от системы воздушных параметров. Для учебных задач и грубых оценок конвертер вполне подходит, но не годится напрямую для прецизионных авиационных расчётов. Скорость света c = 299 792 458 м/с — определяющая константа СИ (XVII ГКМВ, 1983), без неопределённости. В классической механике скорости складываются линейно, но в теории относительности скорости комбинируются по формуле сложения скоростей Эйнштейна v = (u + w)/(1 + uw/c²); при обычных инженерных скоростях (v ≪ c) релятивистская и классическая суммы практически совпадают: для реактивного авиалайнера со скоростью 270 м/с отношение v/c составляет лишь ≈ 9 × 10⁻⁷, и релятивистская поправка пренебрежимо мала, если эксперимент не чувствителен к относительным отклонениям порядка 10⁻¹². Числовая точность ограничена двойной точностью IEEE 754 (около 15–17 значащих десятичных цифр, машинная эпсилон 2⁻⁵² ≈ 2,22 × 10⁻¹⁶). Максимальный диапазон единиц в этом конвертере — от c до мм/с, их отношение ≈ 3 × 10¹¹, что по-прежнему находится в безопасных границах IEEE 754, и цепочки умножений и делений не приводят к переполнению или потере значимости. Уровень отображения округляет результат до 6–9 значащих цифр, при этом сама конвертация единиц практически не теряет точности.

• Определение метра в секунду: 1 м/с = 1 м / 1 с; в СИ 2019 года зафиксированы c и Δν_Cs, благодаря чему м/с остаётся точной единицей внутри СИ. км/с, см/с и мм/с — лишь кратные м/с с приставками СИ, а не самостоятельные базовые единицы СИ.
• 1 км/ч = 5/18 м/с (точная дробь); отсюда и устная мнемоника «делить на 3,6». 1 mph = 0,447 04 м/с точно, исходя из международной мили 1 mile = 1609,344 м.
• 1 knot = 1852/3600 м/с ≈ 0,514 444 м/с; узел — это международная морская миля в час, применяется в судоходстве, авиации и для скорости ветра в метеорологии.
• Число Маха — безразмерное отношение; в этом инструменте за опору взята скорость звука 340,29 м/с при ISA на уровне моря, что подходит для учёбы и грубых оценок, но в точной авиации требуется поправка по локальной температуре.
• 1 ft/s = 0,304 8 м/с точно; 1 yd/s = 0,914 4 м/с точно; 1 in/s = 0,025 4 м/с точно — все имперские коэффициенты рациональны и не вносят дополнительной погрешности с плавающей точкой.
• Скорость света c = 299 792 458 м/с точно — определяющая константа СИ (ГКМВ 1983). В теории относительности скорости складываются по v = (u+w)/(1+uw/c²), что при обычных инженерных скоростях вырождается в классическое сложение.
• Двойная точность IEEE 754 даёт ~15–17 значащих цифр; максимальный диапазон c → мм/с около 3 × 10¹¹ намного ниже порога переполнения, но отображение лучше ограничить 6–9 значащими цифрами, чтобы избежать ложной точности.