Le unità di velocità e le loro equivalenze
| Unità | Simbolo | In metri al secondo |
|---|---|---|
| Chilometro orario | km/h | 0,277778 m/s |
| Miglio orario | mph | 0,44704 m/s |
| Metro al secondo | m/s | 1 m/sunità di base |
| Nodo | kn | 0,514444 m/s |
| Piede al secondo | ft/s | 0,3048 m/s |
| Chilometro al secondo | km/s | 1000 m/s |
| Miglio al secondo | mi/s | 1609 m/s |
Domande frequenti
Un nodo è un mph?
No. Il nodo vale 1 miglio nautico all'ora, cioè 1,852 km/h, contro 1,609 km/h del mph stradale. Lo scarto del 15 % deriva dal miglio nautico, definito su un minuto d'arco di latitudine.
Quali limiti all'estero?
Regno Unito: 30 mph in città (48 km/h), 60 mph sulle extraurbane (97 km/h), 70 mph in autostrada (113 km/h). Stati Uniti: in genere da 55 a 70 mph in autostrada, cioè da 89 a 113 km/h a seconda dello stato.
La velocità media di un andata e ritorno è la media delle due velocità?
No, e lo scarto sorprende. Andare a 60 km/h e tornare a 20 km/h sullo stesso percorso dà una media di 30 km/h, non di 40: il tratto lento dura tre volte di più, quindi pesa tre volte tanto. La velocità media è sempre la distanza totale divisa per il tempo totale, mai la somma delle velocità divisa per due. Lo stesso vale in autostrada: percorrere 100 km a 130 km/h invece che a 110 fa guadagnare otto minuti e mezzo, che una sola sosta di dieci minuti cancella.
Andare al doppio della velocità raddoppia lo spazio di arresto?
No, lo triplica all'incirca. Lo spazio di frenata cresce con il quadrato della velocità: su asfalto asciutto passa da circa 12 m a 50 km/h a 48 m a 100 km/h. A questo si aggiunge lo spazio percorso durante la reazione, che cresce in proporzione alla velocità: un secondo di distrazione vale 14 m a 50 km/h e 28 m a 100. In tutto, circa 26 m contro 76 m. Ecco perché i 30 km/h in città non sono la metà dei 50: lì lo spazio di arresto scende sotto i 13 m.
Mach 1 corrisponde sempre alla stessa velocità?
No, perché la velocità del suono dipende soltanto dalla temperatura dell'aria, non dalla pressione né dalla quota in sé. Al livello del mare a 15 °C, Mach 1 vale 1.225 km/h; a 11.000 metri, dove l'aria è a −56,5 °C, scende a 1.062 km/h. Un aereo di linea in crociera a Mach 0,85 vola dunque a 903 km/h, mentre lo stesso numero al suolo varrebbe 1.041 km/h. Il numero di Mach non è una velocità, è un rapporto.
Il metro al secondo regna senza che alcun cartello lo mostri
La velocità del Sistema Internazionale si misura in metri al secondo, e non c'è una strada al mondo che li usi. I cartelli indicano chilometri orari o miglia orarie, la fisica e la meteorologia contano in metri al secondo, la marina e l'aviazione in nodi. Il passaggio fra i primi due è esatto e facile da ricordare: un metro al secondo vale esattamente 3,6 chilometri orari, perché un'ora ha 3600 secondi e un chilometro 1000 metri. Dividere per 3,6 basta per passare dal cartello alla formula.
La velocità è anche l'unica grandezza il cui limite superiore sia un numero deciso e non misurato. Dal 1983 la velocità della luce nel vuoto vale 299 792 458 metri al secondo, esattamente, perché è lei a definire il metro e non il contrario. Nessun esperimento può più misurarla: una misura più fine corregge soltanto la lunghezza del metro. È un rovesciamento raro in metrologia, dove di solito si parte dal campione per arrivare alla costante.