Chuyển đổi đơn vị tốc độ
Chuyển đổi giữa các đơn vị tốc độ — mét trên giây, kilômét trên giờ, dặm trên giờ, hải lý/giờ (knot), foot trên giây, Mach và tốc độ ánh sáng — bằng các hệ số đối chiếu trực tiếp với NIST và BIPM. Nhập một giá trị, kết quả tự cập nhật ngay.
Kiểm duyệt bởi WuTools Engineering Team · Cập nhật lần cuối
Cặp chuyển đổi phổ biến
Tốc độ là gì và vì sao có nhiều đơn vị đến vậy?
Tốc độ là quãng đường đi được trong một đơn vị thời gian — quãng đường chia cho thời gian. Trong hệ SI, đơn vị nhất quán là mét trên giây (m/s): một mét được vượt qua trong một giây. Đây là đơn vị nhà vật lý ưa dùng vì mọi công thức cơ học khác — động năng, động lượng, lực cản — đều ra số gọn khi tốc độ ở dạng m/s.
Tuy vậy, hầu hết mọi người không nói tốc độ bằng m/s. Người lái xe nhìn km/h hoặc mph trên đồng hồ taplo, thuỷ thủ và phi công nói bằng knot, vận động viên điền kinh dùng m/s chỉ trên đường chạy, còn nhà thiên văn quy về tốc độ ánh sáng. Lý do thuộc về thói quen, không phải khoa học: mỗi loại phương tiện chọn đơn vị cho ra con số dễ đọc. Tốc độ 100 km/h, 62 mph, 54 knot hay 27,8 m/s đều là cùng một sự việc vật lý — nhưng chỉ hai cái đầu là người Việt nói thành lời thuận miệng.
Giải thích từng đơn vị tốc độ
Mét trên giây (m/s) — gốc của hệ SI
1 m/s là một mét quãng đường trong một giây. Đây là đơn vị SI nhất quán dẫn xuất từ đơn vị cơ bản về độ dài và thời gian. Vật lý điền kinh, động lực học chất lưu, đạn đạo và bài tập vật lý phổ thông đều dùng m/s. Người đi bộ nhanh khoảng 1,4 m/s; vận động viên 100 m đẳng cấp thế giới đạt đỉnh trên 12 m/s; tốc độ âm thanh ở mực nước biển khoảng 340,29 m/s.
Kilômét trên giờ (km/h) — chuẩn đường bộ toàn cầu
1 km/h chính xác bằng 1000/3600 m/s ≈ 0,2778 m/s. Hầu như mọi quốc gia trừ Mỹ và Anh đều ghi giới hạn tốc độ đường bộ bằng km/h, và phần lớn xe hơi mặc định hiển thị km/h trên đồng hồ. Ở Việt Nam: 50–60 km/h trong khu dân cư, 80 km/h ngoài khu dân cư trên quốc lộ thông thường, 90–100 km/h trên cao tốc, riêng cao tốc Hà Nội–Hải Phòng cho phép đến 120 km/h.
Dặm trên giờ (mph) — chuẩn đường bộ Anh-Mỹ
1 mph chính xác bằng 0,44704 m/s theo định nghĩa (1 dặm quốc tế = 1609,344 m, chia cho 3600). Mỹ, Anh và một vài nơi khác vẫn ghi giới hạn mph. Mẹo quy đổi: km/h ≈ mph × 1,609; mph ≈ km/h × 0,621. Mốc 60 mph bằng 96,56 km/h — gần nhưng không bằng 100 km/h.
Hải lý trên giờ (knot, kn) — hàng không và hàng hải
1 knot là một hải lý mỗi giờ = 1852/3600 m/s ≈ 0,5144 m/s. Hải lý bằng một phút cung kinh tuyến, nên một knot tương ứng gọn với hải đồ. Tốc độ máy bay (V₁, V₂, hành trình) và tàu thuỷ trên thế giới đều ghi theo knot. Máy bay thương mại điển hình bay hành trình ở 450–500 knot true airspeed.
Foot trên giây (ft/s) — kỹ thuật và đạn đạo
1 ft/s chính xác bằng 0,3048 m/s. Kỹ sư xây dựng Mỹ dùng ft/s cho vận tốc dòng chảy hở, các nhà đạn đạo đo sơ tốc đầu nòng theo foot trên giây (đạn 9 mm rời nòng khoảng 1100 ft/s = 335 m/s), và tốc độ leo cao của máy bay tính theo foot trên phút (60 ft/min = 1 ft/s).
Mach (M) — bội số của tốc độ âm thanh
Số Mach không có thứ nguyên: Mach = tốc độ vật ÷ tốc độ âm thanh tại nơi đó. Vì tốc độ âm thanh thay đổi theo nhiệt độ, giá trị 'Mach 1' phụ thuộc vào độ cao. Ở mực nước biển tiêu chuẩn ICAO (15 °C), Mach 1 ≈ 340,29 m/s = 1225 km/h = 661,5 knot. Ở độ cao 11 km (nơi máy bay thương mại bay hành trình), Mach 1 giảm còn khoảng 295 m/s. Bộ chuyển đổi này dùng giá trị mực nước biển.
Tỉ lệ tốc độ ánh sáng (c) — vật lý tương đối tính
Tốc độ ánh sáng trong chân không được định nghĩa chính xác là 299 792 458 m/s. Các nhà thiên văn và vật lý hạt dùng phần của c. Photon đi với tốc độ c, Mặt Trời cách Trái Đất 8,3 phút-ánh-sáng (≈1,5 × 10¹¹ m theo c), và electron năng lượng cao trong máy gia tốc đạt 0,999999c.
Ứng dụng thực tế và đơn vị nào đi với ngành nào
- Giới hạn tốc độ đường bộ: Ngoài Mỹ/Anh, biển báo tốc độ luôn ghi km/h. Ở Việt Nam: 50–60 km/h trong khu dân cư, 80 km/h ngoài khu dân cư, 90–100 km/h trên cao tốc, một số đoạn cao tốc cho phép 120 km/h. Đức trên Autobahn ghi 130 km/h khuyến nghị; Úc đường nông thôn 80 km/h. Biển Mỹ/Anh ghi mph: 25 mph khu dân cư, 65–70 mph trên xa lộ liên bang Mỹ, 70 mph trên motorway Anh.
- Tốc độ máy bay: Máy bay thương mại ở độ cao hành trình hiển thị ba tốc độ: tốc độ chỉ thị (knot), tốc độ thật (knot) và số Mach (ví dụ M0,78). Dưới 25 000 ft phi công bay theo knot; cao hơn, số Mach lên ngôi vì cùng một tốc độ thật ứng với tốc độ chỉ thị khác nhau ở độ cao lớn.
- Tốc độ tàu thuỷ: Tàu thuỷ luôn ghi tốc độ theo knot — tàu container hành trình 18–22 knot, tàu kéo 10–13 knot, du thuyền đua 8–15 knot. Đơn vị này theo nghĩa đen đến từ thuỷ thủ đếm các nút thắt trên dây log thả ra trong khoảng thời gian đo được.
- Thành tích thể thao: Cự ly chạy ngắn được tính giờ rồi quy về m/s để phân tích: kỷ lục 100 m của Usain Bolt (9,58 s) cho trung bình 10,44 m/s và đỉnh 12,27 m/s. Đua xe đạp và bơi lội dùng km/h hoặc m/s. Sút bóng đỉnh cao đạt 30 m/s (108 km/h).
- Tốc độ gió: Báo cáo hàng không và hàng hải dùng knot (10 kn ≈ 18,5 km/h). Dự báo thời tiết dân sự ở các nước theo hệ mét dùng km/h; Mỹ dùng mph. Trung tâm Dự báo Khí tượng Thuỷ văn Việt Nam phát tin theo m/s và km/h. Thang Beaufort định nghĩa 'gió giật' là 34–47 knot = 63–87 km/h.
- Đạn đạo: Sơ tốc đầu nòng được báo theo ft/s ở Mỹ (súng .223: ≈3200 ft/s ≈ 975 m/s) và theo m/s ở các nơi khác. Đạn cận âm dùng cho súng giảm thanh giữ dưới 343 m/s = Mach 1 ở mực nước biển để không tạo tiếng nổ siêu thanh.
- Thiên văn và vật lý hạt: Vận tốc trong hệ Mặt Trời ghi theo km/s (Trái Đất quay quanh Mặt Trời với 29,78 km/s). Vận tốc giãn nở vũ trụ dùng km/s. Đầu ra máy gia tốc hạt đạt phần của c — LHC tăng tốc proton lên 0,999999991c.
1 đơn vị bằng bao nhiêu mét trên giây?
| Đơn vị | Giá trị theo m/s |
|---|---|
| 1 m/s (Meter per second) | 1 Pa |
| 1 km/h (Kilometer per hour) | 0.2777777777777778 Pa |
| 1 mph (Mile per hour) | 0.44704 Pa |
| 1 kn (Knot) | 0.5144444444444445 Pa |
| 1 ft/s (Foot per second) | 0.3048 Pa |
| 1 M (Mach (sea level, 15°C)) | 340.29 Pa |
| 1 c (Speed of light fraction) | 299792458 Pa |
Câu hỏi thường gặp về đơn vị tốc độ
Làm sao chuyển đổi giữa hai đơn vị tốc độ bất kỳ?
Nhân với hệ số quy về m/s của đơn vị nguồn rồi chia cho hệ số của đơn vị đích. Ví dụ: 60 mph sang km/h → 60 × 0,44704 ÷ 0,2777778 = 96,56 km/h. Bộ chuyển đổi phía trên thực hiện việc này theo thời gian thực.
Quan hệ giữa km/h và mph là gì?
1 dặm = 1609,344 m chính xác, nên 1 mph = 1,609344 km/h và 1 km/h = 0,621371 mph. Mốc tiện dùng: 60 mph = 96,56 km/h, 100 km/h = 62,14 mph, 100 mph = 160,93 km/h. Biển báo tốc độ ở các nước dùng km/h chốt số mét tròn; nước dùng mph chốt 25, 35, 55, 65, 70, 75.
Vì sao máy bay và tàu thuỷ dùng knot?
Một knot bằng một hải lý mỗi giờ, và một hải lý bằng một phút cung kinh tuyến. Điều đó làm phép tính hàng hải đơn giản: tàu chạy 60 knot đi được 60 hải lý mỗi giờ, bằng 1 độ vĩ độ. Đơn vị này có trước SI hàng thế kỷ và vẫn là chuẩn quốc tế cho hàng không và hàng hải.
Mach 1 chính xác là bao nhiêu?
Mach 1 là tốc độ âm thanh tại chỗ — tốc độ sóng áp suất lan trong không khí xung quanh. Vì tốc độ âm thanh phụ thuộc nhiệt độ (và yếu hơn vào áp suất), Mach 1 không phải một con số duy nhất. Ở mực nước biển tiêu chuẩn ICAO (15 °C), Mach 1 ≈ 340,29 m/s = 1225 km/h = 761 mph = 661,5 knot. Ở độ cao 11 km (−56,5 °C), Mach 1 giảm còn khoảng 295 m/s. Bộ chuyển đổi này dùng giá trị mực nước biển; nếu cần tính toán hàng không thực tế, hãy dùng giá trị theo độ cao.
Tốc độ ánh sáng có thực sự đúng bằng 299 792 458 m/s không?
Đúng — chính xác. Từ năm 1983, mét được định nghĩa qua tốc độ ánh sáng: một mét là quãng đường ánh sáng đi trong chân không trong 1/299 792 458 giây. Vậy nên c không còn phải đo mà là định nghĩa, sai số bằng không. Ánh sáng đi chậm hơn trong thuỷ tinh, nước hoặc môi trường khác, nhưng trong chân không thì cố định.
Hệ số chuyển đổi ở đây chính xác đến đâu?
Toàn bộ hệ số mà công cụ này dùng là chính xác hoặc lấy từ NIST SP 811 và BIPM SI Brochure. 1 mph = 0,44704 m/s, 1 ft/s = 0,3048 m/s, 1 knot = 1852/3600 m/s và 1 c = 299 792 458 m/s đều chính xác theo định nghĩa. Hệ số Mach (340,29 m/s) phản ánh tốc độ âm thanh chuẩn ICAO ở mực nước biển; nếu cần ở độ cao, tra giá trị riêng.
Tốc độ cao tốc điển hình theo các đơn vị khác nhau là bao nhiêu?
100 km/h bằng 62,14 mph, 27,78 m/s, 54 knot, 91,13 ft/s, Mach 0,0816 (mực nước biển) hoặc 9,27 × 10⁻⁸ c. 70 mph bằng 112,65 km/h, 31,29 m/s, 60,8 knot.
Đọc tốc độ chỉ thị và tốc độ thật khác nhau ra sao?
Tốc độ chỉ thị (IAS, theo knot) là số đồng hồ buồng lái hiển thị — dựa trên áp suất động, phụ thuộc mật độ không khí. Tốc độ thật (TAS) là tốc độ thực qua khí. Trên cao không khí loãng, nên TAS lớn hơn IAS với cùng số đồng hồ. Phi công dùng máy tính bay hoặc quy ước (TAS ≈ IAS × 1,02 mỗi 1000 ft) để quy đổi.
Vì sao gió ở các nước được báo theo đơn vị khác nhau?
Báo cáo gió hàng không và hàng hải luôn dùng knot, bất kể quốc gia. Dự báo dân sự trên đất liền dùng km/h ở nước hệ mét, mph ở Mỹ/Anh. Tổng cục Khí tượng Thuỷ văn Việt Nam phát tin theo m/s và km/h trong tiếng Việt; phần kỹ thuật hàng hải đi qua hệ thống khu vực thì vẫn knot.
Có thể tạo liên kết đến một phép chuyển đổi cụ thể không?
Có. URL được cập nhật khi bạn đổi đơn vị và giá trị, nên chỉ cần sao chép thanh địa chỉ sau khi đổi. Ví dụ: ?from=mph&to=km_h&x=60.
Tài liệu tham khảo
Các bộ chuyển đổi chuyên dụng
CHUYểN đổI18