Les unités de vitesse et leurs équivalences
| Unité | Symbole | En mètres par seconde |
|---|---|---|
| Kilomètre par heure | km/h | 0,277778 m/s |
| Mile par heure | mph | 0,44704 m/s |
| Mètre par seconde | m/s | 1 m/sunité de base |
| Nœud | kn | 0,514444 m/s |
| Pied par seconde | ft/s | 0,3048 m/s |
| Kilomètre par seconde | km/s | 1 000 m/s |
| Mile par seconde | mi/s | 1 609 m/s |
Questions fréquentes
Un nœud, est-ce un mph ?
Non. Le nœud vaut 1 mile marin par heure, soit 1,852 km/h, contre 1,609 km/h pour le mph routier. L'écart de 15 % vient du mile marin, défini sur une minute d'arc de latitude.
Quelles limitations à l'étranger ?
Royaume-Uni : 30 mph en ville (48 km/h), 60 mph sur route (97 km/h), 70 mph sur autoroute (113 km/h). États-Unis : généralement 55 à 70 mph sur autoroute, soit 89 à 113 km/h selon les États.
La vitesse moyenne d'un aller-retour est-elle la moyenne des deux vitesses ?
Non, et l'écart surprend. Un aller à 60 km/h et un retour à 20 km/h sur le même trajet donnent 30 km/h de moyenne, pas 40 : le retour lent occupe trois fois plus de temps, il pèse donc trois fois plus. La vitesse moyenne se calcule toujours en divisant la distance totale par le temps total, jamais en additionnant les vitesses. La même logique vaut sur autoroute : parcourir 100 km à 130 km/h plutôt qu'à 110 fait gagner huit minutes et demie, qu'un seul arrêt de dix minutes efface.
Rouler deux fois plus vite double-t-il la distance d'arrêt ?
Non, elle triple à peu près. La distance de freinage croît comme le carré de la vitesse : sur route sèche elle passe d'environ 12 m à 50 km/h à 48 m à 100 km/h. S'y ajoute la distance parcourue pendant le temps de réaction, qui croît proportionnellement à la vitesse : une seconde d'inattention vaut 14 m à 50 km/h et 28 m à 100. Au total, environ 26 m contre 76 m. C'est aussi pourquoi 30 km/h en ville n'est pas la moitié de 50 : la distance d'arrêt y tombe sous 13 m.
Mach 1 correspond-il toujours à la même vitesse ?
Non, car la vitesse du son ne dépend que de la température de l'air, ni de la pression ni de l'altitude en elle-même. Au niveau de la mer par 15 °C, Mach 1 vaut 1 225 km/h ; à 11 000 mètres, où l'air est à −56,5 °C, il ne vaut plus que 1 062 km/h. Un long-courrier qui croise à Mach 0,85 vole donc à 903 km/h, quand le même nombre au sol vaudrait 1 041 km/h. Le nombre de Mach n'est pas une vitesse, c'est un rapport.
Le mètre par seconde règne sans qu'aucun panneau l'affiche
La vitesse du Système international se mesure en mètres par seconde, et pas une route au monde n'en fait usage. Les panneaux affichent des kilomètres par heure ou des miles par heure, la physique et la météorologie comptent en mètres par seconde, la marine et l'aviation en nœuds. Le passage entre les deux premières est exact et facile à retenir : un mètre par seconde vaut exactement 3,6 kilomètres par heure, puisqu'une heure compte 3600 secondes et un kilomètre 1000 mètres. Diviser par 3,6 suffit donc à quitter le panneau pour la formule.
La vitesse est aussi la seule grandeur dont le plafond soit un nombre décidé plutôt que mesuré. Depuis 1983, la vitesse de la lumière dans le vide vaut 299 792 458 mètres par seconde, exactement, parce que c'est elle qui définit le mètre et non l'inverse. Aucune expérience ne peut plus la mesurer : toute mesure plus fine ne corrige que la longueur du mètre. C'est un renversement rare en métrologie, où l'on part d'ordinaire de l'étalon pour arriver à la constante.