mph naar m/s omrekenen

De mijl per uur is de wegmaat van de Verenigde Staten en het Verenigd Koninkrijk, een ongebruikelijk paar: de Britten meten snelheid in mijlen en vrijwel al het andere in metrische eenheden.

De meter per seconde is de SI-eenheid en de maat van de natuurkunde. Daarom duikt hij op bij windmetingen en in vrijwel niets waar een automobilist naar kijkt.

De factor is 0,44704, en die draagt vrijwel niemand met zich mee. Afgerond op 0,45 zit hij er 0,66 % naast — bij kleine getallen onzichtbaar, en rond 1.000 mph een hele eenheid.

Dat is het getal dat je vóór het afronden wilt weten: niet de fout zelf, maar vanaf waar hij ophoudt verwaarloosbaar te zijn. Daaronder is de korte factor de verstandige; daarboven gebruik je het veld hierboven, dat pas afrondt op het moment van afdrukken.

Een snelheid is een afstand gedeeld door een tijd. Van mijl per uur naar meter per seconde worden dus allebei omgerekend, en die twee correcties werken tegen elkaar in. Daarom staat er 0,44704 en niet het getal dat je uit de afstand alleen zou gokken.

Het verklaart ook waarom de uitkomst de eerste keer verkeerd voelt. Een grotere afstandseenheid zou het getal kleiner moeten maken en een grotere tijdseenheid groter; wat je ziet is alleen wat er overblijft nadat die twee tegen elkaar zijn weggevallen.

De mijl per uur ligt sinds het internationale yard-en-pound-akkoord van 1959 metrisch vast, en in de eenheden van deze pagina komt dat uit op 0,44704 m/s per mijl per uur. Die definitie is exact bij afspraak — ze is niet gemeten, en ze valt ook niet te verfijnen door beter te meten. Het decimale getal hierboven is wél het hele verhaal; aan het eind is er niets weggerond.

Vóór dat akkoord verschilden de Amerikaanse en de Britse versie licht van elkaar, en oude landmeetkundige cijfers dragen de oudere definitie nog steeds mee. Buiten de landmeetkunde ligt het verschil ver onder de nauwkeurigheid waarmee wie dan ook werkt.

De factor eindigt na vijf decimalen, wat ongewoon genoeg is om te vermelden: 1.609,344 meter gedeeld door 3.600 seconden is 0,44704 en dan niets meer. Beide invoerwaarden zijn opgelegde waarden, dus zit er geen meetonzekerheid onder en wacht er geen zesde cijfer om door een beter experiment ontdekt te worden.

Dat maakt de afrondingsvraag puur een kwestie van je eigen tolerantie. 0,447 meedragen kost 0,0089 procent, wat bij 100 mph vier duizendste meter per seconde is. 0,45 meedragen kost 0,66 procent, wat bij dezelfde snelheid zo’n 0,3 m/s is en het eerste niveau waarop de vuistregel in een gerapporteerd resultaat zou verschijnen. Alles bedoeld voor een specificatie zou de volle vijf cijfers moeten meenemen en eenmaal aan het eind afronden.

Voor de Amerikaanse techniek enige reden had SI te gebruiken, zette het mph al om naar voet per seconde, en de identiteit die het makkelijk maakte is exact: één mijl per uur is 22/15 ft/s, dus is 60 mph exact 88 ft/s en 30 mph exact 44. Zichtafstandtabellen, signaaltiming en ongevalreconstructie in de Verenigde Staten zijn nog steeds op dat getal gebouwd.

Het is de moeite waard te weten welke van de twee omzettingen je berekening wil voor je een van beide doet. Een verkeersformule geschreven in voet en seconden accepteert 88 en verwerpt 26,82; een weerstands- of energieberekening met een dichtheid in kg/m³ accepteert 26,82 en produceert onzin uit 88. De fout die lastig te vangen is, is naar de ene omzetten en dan een constante gebruiken die de andere aannam, want beide antwoorden ogen als plausibele getallen in de tientallen.

De reden dat een formule om meter per seconde vraagt, is zelden de snelheid zelf; het zijn de eenheden waarmee hij gecombineerd wordt. In SI geeft een massa in kilogram keer een versnelling in meter per seconde in het kwadraat rechtstreeks een kracht in newton. In Amerikaanse gebruikelijke eenheden delen pound-mass en pound-force een naam en verschillen ze een factor van ongeveer 32,17, en elke dynamicaformule moet een constante meedragen om ze te verzoenen of is stilzwijgend voor een van beide conventies geschreven.

Een uitgewerkt voorbeeld maakt de omvang duidelijk. Een auto van 3.500 lb op 65 mph is 1.588 kg op 29,06 m/s, dus is zijn kinetische energie de helft van 1.588 keer 29,06 in het kwadraat — zo’n 670 kilojoule. Daar in gebruikelijke eenheden komen betekent het gewicht omzetten naar slugs of de zwaartekrachtsconstante meedragen, en de omzetting naar SI aan het begin is het kortere en foutbestendigere pad, zelfs voor een lezer die in ponden denkt.

Amerikaans constructief ontwerp geeft de basiswindsnelheid in mijl per uur op als een windstoot van drie seconden, en de natuurkunde van windbelasting is een dynamische druk van de helft van de luchtdichtheid keer snelheid in het kwadraat, met dichtheid in kilogram per kubieke meter. Die mismatch wordt op bijna elk project opgelost, en hij wordt opgelost door de snelheid om te zetten.

Een windstoot van 115 mph is 51,4 m/s. Bij de standaard zeeniveau-luchtdichtheid van 1,225 kg/m³ geeft dat een dynamische druk van zo’n 1,62 kilopascal. De volgorde van bewerkingen doet er meer toe dan de cijfers: zet eerst de snelheid om, kwadrateer dan. Eerst kwadrateren en dan de druk omzetten vereist de factor in het kwadraat — 0,199845 — en een lezer die dan naar 0,447 grijpt, zit meer dan een factor twee fout.

Voor een schatting zonder rekenmachine, halveer het mph-cijfer en haal er zo’n tien procent van af. 60 geeft 30 min 3, dus 27, tegen een echte 26,82. 100 geeft 50 min 5, dus 45, tegen 44,70. 35 geeft 17,5 min 1,75, dus 15,75, tegen 15,65.

De vuistregel zit ongeveer tweederde procent te hoog, wat de juiste grootte is om te beoordelen of een getal in het verwachte bereik ligt. Delen door 2,24 is de andere versie en zit 0,14 procent te laag, maar is lastiger in het hoofd en koopt precisie die je op dat moment niet zou gebruiken. Beide zijn voor het controleren van de grootte van een antwoord, niet voor het produceren van een.

De Verenigde Staten onderhielden bijna een eeuw twee voeten — de internationale voet van exact 0,3048 meter en de landmeetkundige voet van 1200/3937 meter, twee delen per miljoen groter. De landmeetkundige versie werd eind 2022 ingetrokken na decennia waarin landregisters beide droegen. Hij raakte deze omzetting nooit: snelheden zijn altijd uitgedrukt met de internationale mijl van exact 1.609,344 meter.

De mijl die hier wel voor problemen zorgt, is de zeemijl. Een cijfer losjes beschreven als "mijl per uur" uit een maritieme, luchtvaart- of orkaanbron is vaak knopen, gebouwd op een zeemijl van exact 1.852 meter, en dat is vijftien procent sneller dan hetzelfde getal in landmijl per uur. Bevestigen welke mijl de bron bedoelde is het enige deel van deze omzetting waar een fout groot is in plaats van decimaal.

Amerikaanse prestatiegegevens zijn meestal een tijd eerder dan een versnelling, en de snelheid omzetten is wat de een in de ander verandert. Zestig mijl per uur is 26,82 m/s, dus heeft een auto die dat in zes seconden bereikt gemiddeld 4,47 m/s² versneld — zo’n 0,46 g. Een bestelwagen die er twaalf seconden voor nodig heeft, versnelde gemiddeld 2,24 m/s², oftewel 0,23 g.

Dat zijn gemiddelden over de run in plaats van piekwaarden, en het zijn de getallen die een belasting-, bevestigings- of comfortberekening ingaan. Remmen werkt hetzelfde omgekeerd: een auto die vanaf 60 mph in 120 voet stopt, is vanaf 26,82 m/s over 36,6 meter vertraagd, wat ongeveer 9,8 m/s² is, oftewel ongeveer een g. Daar komen vanuit de gepubliceerde cijfers vereist zowel de snelheid als de afstand in SI, en de snelheid is degene die in de verkeerde eenheid aankomt.

Een limiet geschreven als "70 mph" is een rond getal in een gebruikelijk systeem, en dat naar 31,2928 m/s omzetten presenteert vier significante cijfers die het origineel nooit claimde. Is de bronwaarde rond in mijl per uur, zeg dat dan en rond het SI-cijfer af naar een vergelijkbare grofheid — 31,3 m/s, of 31 als de context het toelaat.

Het tegenovergestelde geval is een meting eerder dan een limiet. Een windtunnelaflezing van 63,4 mph is een echte meting op drie cijfers en wordt 28,34 m/s, en die naar 28 afronden gooit informatie weg die het instrument verdiend heeft. De regel is in beide gevallen dezelfde: het aantal cijfers zou de bron moeten weerspiegelen, en de omzettingsfactor is nooit de beperking omdat hij exact is.