Geschwindigkeitsumrechner – prüfen Sie 33 Einheiten

Geben Sie im Feld Konvertieren von eine Zahl ein und wählen Sie ihre Einheit aus der Liste unter dem Feld. Unter dem Feld Konvertieren nach wählen Sie die Einheit, in der Sie das Ergebnis brauchen. Das Ergebnis erscheint schon während der Eingabe, und es geht auch umgekehrt: Eine Zahl im Feld Konvertieren nach rechnet der Umrechner in die Einheit des ersten Feldes um.

Beide Listen enthalten dieselben 33 Einheiten in 8 Gruppen: „Häufig verwendet“, „Metrisch (SI)“, „Metrisch pro Minute, Stunde und Tag“, „Angloamerikanisch“, „See- und Luftfahrt“, „Lauf-, Schwimm- und Rudertempo“, „Physik und Astronomie“, „Ungewöhnlich“. Die Einheit müssen Sie nicht suchen. Schreiben Sie sie mit der Zahl ins Feld, etwa „130 km/h“, „25 Knoten“ oder „Mach 0,85“, dann stellt der Umrechner sie am Feld ein und schreibt darunter, welche er gewählt hat.

Die Pace geben Sie so ein, wie die Laufuhr sie zeigt: „5:30“, „5'30"“ oder „5 min 30 s“. In einem Feld mit anderer Einheit, etwa km/h, liest der Umrechner diese Schreibweise als Pace pro Kilometer, und Ergebnisse in einer Pace-Einheit zeigt er in Minuten und Sekunden.

Sobald an einem der Felder die Machzahl steht, erscheint unter den Feldern das Feld Lufttemperatur für die Machzahl, denn die Schallgeschwindigkeit hängt von der Temperatur ab. Am Anfang stehen dort 15 °C, möglich sind Werte von −90 bis 60 °C.

Unter dem Ergebnis nennt der Umrechner außerdem die Stärke auf der Beaufort-Skala, also wie stark ein Wind mit dieser Geschwindigkeit wäre. Bei der Pace fehlt diese Zeile. Die Schaltfläche Ergebnis kopieren kopiert die Zahl aus dem Feld Konvertieren nach, Alle löschen leert beide Felder.

Im Straßenverkehr gibt man Geschwindigkeiten in Kilometern pro Stunde an, umgangssprachlich sagt man auch Stundenkilometer[1]. Ein Kilometer hat 1 000 Meter und eine Stunde 3 600 Sekunden. 1 km/h sind also 1 000 m durch 3 600 s, etwa 0,277778 m/s, und umgekehrt ist 1 m/s genau 3,6 km/h[1]. Teilen Sie km/h durch 3,6, dann erhalten Sie m/s, und multiplizieren Sie m/s mit 3,6, dann erhalten Sie km/h.

Ein Auto mit 130 km/h legt in jeder Sekunde etwa 36,1 m zurück, in Meilen pro Stunde sind das etwa 80,8 mph. Ein Wind von 10 m/s weht mit genau 36 km/h.

Die SI-Einheit der Geschwindigkeit ist der Meter pro Sekunde[1]. Davon abgeleitet sind Millimeter pro Sekunde, Zentimeter pro Sekunde und Kilometer pro Sekunde. Minute, Stunde und Tag gehören nicht zum SI, das Internationale Büro für Maß und Gewicht führt sie aber unter den Einheiten, die zusammen mit dem SI verwendet werden[2]. Deshalb stehen neben km/h auch Meter pro Minute, Millimeter pro Minute, Kilometer pro Minute, Millimeter pro Stunde und Meter pro Tag in der Liste.

Meter und Millimeter pro Minute begegnen Ihnen bei der Zerspanung: Die Schnittgeschwindigkeit, mit der sich das Werkzeug über die Werkstückoberfläche bewegt, gibt man meist in Metern pro Minute an, den Vorschub beim Fräsen in Millimetern pro Minute[3]. Ein Fräser mit 600 mm/min Vorschub bewegt sich mit 10 mm/s.

In Millimetern pro Stunde gibt man die Niederschlagsintensität an, also die Niederschlagshöhe geteilt durch die Zeit. Ein Liter pro Quadratmeter in einer Stunde ergibt 1 mm/h[4]. Der Deutsche Wetterdienst nennt Regen mit weniger als 2,5 mm/h leicht, ab 10 mm/h stark und ab 50 mm/h sehr stark[5]. In Metern oder Fuß pro Tag gibt man in der Hydrogeologie den Durchlässigkeitsbeiwert an, der zeigt, wie leicht Wasser durch Boden oder Gestein sickert[6].

Im Vereinigten Königreich und in den USA gibt man Geschwindigkeiten üblicherweise in Meilen pro Stunde (mph) an[7]. Weil die Meile genau 1 609,344 m misst, ist 1 mph genau 1,609344 km/h[8], und 100 km/h sind etwa 62,1 mph. Einzelne Werte rechnen auch der Umrechner von km/h in mph und der Umrechner von mph in km/h.

Die übrigen Einheiten dieser Gruppe beruhen auf Fuß (0,3048 m), Zoll (2,54 cm) und Yard (0,9144 m)[8]. Der Fuß pro Sekunde entspricht genau 1,09728 km/h. In den USA gibt man die Schnittgeschwindigkeit in Fuß pro Minute an (SFM, surface feet per minute) und den Vorschub in Zoll pro Minute (ipm)[3]. In Ländern, in denen angloamerikanische Einheiten üblicher sind, misst man die Regenintensität in Zoll pro Stunde[9], und 1 in/h sind genau 25,4 mm/h. Außerdem stehen Fuß pro Stunde, Fuß pro Tag, Zoll pro Sekunde, Yard pro Sekunde, Meile pro Minute und Meile pro Sekunde in der Liste.

Ein Knoten (kn) ist eine Seemeile pro Stunde, also genau 1,852 km/h und etwa 0,5144 m/s. Man verwendet ihn in See- und Luftfahrt und in der Meteorologie, im Englischen schrieb man früher auch kt oder kts[10]. Der Umrechner nimmt alle drei Schreibweisen an. Die Länge der Seemeile von 1 852 m hat 1929 eine internationale hydrografische Konferenz festgelegt. Ein international vereinbartes Einheitenzeichen hat der Knoten nicht[2], im Deutschen ist kn üblich[10]. Eine Seemeile entspricht einer Winkelminute geografischer Breite, 60 Seemeilen also einem Breitengrad. Ein Schiff, das mit 20 Knoten genau nach Norden fährt, legt deshalb in drei Stunden einen Breitengrad zurück[10].

Der Name kommt von den Knoten in der Leine des Logscheits, mit dem man früher die Fahrt eines Schiffs maß. Man zählte die Knoten, die in einer bestimmten Zeit ausliefen, und diese Zeit gab das Logglas vor, eine besondere Sanduhr[10]. Die Knoten lagen 47 Fuß und 3 Zoll, also 14,4018 m, auseinander, und das Logglas lief 28 Sekunden[11]. Das ergibt etwa 0,514 m/s, fast genau einen heutigen Knoten.

Der Admiralitätsknoten beruht auf der britischen Admiralitätsmeile von 6 080 Fuß, die Großbritannien bis 1970 verwendete[12]. Er entspricht etwa 1,85318 km/h und ist damit um weniger als ein Tausendstel schneller als der heutige Knoten.

Der US-Knoten beruht auf der U.S. nautical mile, die in den USA bis 1954 als Seemeile galt[13]. Sie maß 1 853,248 m, deshalb entspricht der US-Knoten genau 1,853248 km/h[11].

Die Machzahl ist das Verhältnis einer Geschwindigkeit zur Schallgeschwindigkeit im umgebenden Gas, also eine dimensionslose Kennzahl. Benannt ist sie nach dem österreichischen Physiker Ernst Mach[14], nach einem Vorschlag des Luftfahrtingenieurs Jakob Ackeret aus dem Jahr 1929[15]. In der Luftfahrt verwendet man Mach wie eine Einheit, die vor der Zahl steht: Mach 1 ist die jeweilige Schallgeschwindigkeit[16], ein Flugzeug mit Mach 2 fliegt also doppelt so schnell wie der Schall. Deshalb steht die Machzahl im Umrechner neben den anderen Einheiten.

Luft verhält sich fast wie ein ideales Gas, und in einem idealen Gas hängt die Schallgeschwindigkeit nur von der Temperatur ab, nicht vom Druck. Isaac Newton gab sie 1687 mit 298 m/s an, etwa 15 % zu niedrig, vor allem weil er die Temperaturschwankungen in der Schallwelle selbst nicht berücksichtigte[16].

Der Umrechner rechnet die Schallgeschwindigkeit mit der Formel und den Konstanten der US-Standardatmosphäre von 1976[17]. Bei 15 °C, der Normtemperatur auf Meereshöhe, sind es etwa 340,294 m/s, Mach 1 entspricht also etwa 1 225,06 km/h. Zwischen 11 und 20 km Höhe hat die Standardatmosphäre konstant −56,5 °C[17], dort entspricht Mach 1 nur etwa 1 062,25 km/h. Der Wert 343 m/s, also 1 234,8 km/h, gilt für Luft von etwa 20 °C[14]. Für 20 °C ergibt der Umrechner 1 235,64 km/h.

Wenn Sie die Temperatur in Flughöhe kennen, tragen Sie sie in das Feld Lufttemperatur für die Machzahl ein. Die Zeile unter den Feldern nennt dann die Schallgeschwindigkeit, mit der der Umrechner rechnet.

Die Pace sagt, wie viele Minuten Sie für einen Kilometer brauchen, und ist damit der Kehrwert der Geschwindigkeit: Je schneller Sie laufen, desto kleiner die Zahl. Teilen Sie 60 durch die Pace in Minuten, dann haben Sie km/h. Eine Pace von 5:00 min/km entspricht 12 km/h, und 12 km/h auf dem Laufband ergeben eine Pace von 5:00 min/km.

Ein Marathon ist 42,195 km lang[18], bei einer Pace von 5:00 min/km dauert er also 3:30:59 h. Nennt ein Trainingsplan die Pace pro Meile, rechnen Sie mit der Einheit Minute pro Meile (Lauftempo): 5:00 min/km entsprechen etwa 8:03 min/mi.

Beim Schwimmen gibt man die Pace auf 100 m oder 100 Yards an. Am Ruderergometer ist die übliche Angabe der „Split“, die Zeit in Minuten und Sekunden für 500 m[19]. Ein Split von 2:00 entspricht 15 km/h.

Die Beaufort-Skala beschreibt die Windstärke in Stufen von 0 bis 12. Der Umrechner bestimmt die Stufe aus der Geschwindigkeit in Metern pro Sekunde, mit den Grenzen der Weltorganisation für Meteorologie (WMO)[20]. Dieselben Grenzen und die Bezeichnungen der Stufen nennt der Deutsche Wetterdienst: Stufe 1 beginnt bei 0,3 m/s, Stufe 5 bei 8,0 m/s und Stufe 12 bei 32,7 m/s[21]. Die Grenzen haben eine Nachkommastelle, deshalb rundet der Umrechner die Geschwindigkeit auf 0,1 m/s und nennt unter dem Ergebnis die Stufe mit ihrer Bezeichnung. Wind mit 50 km/h hat etwa 13,889 m/s, gerundet 13,9, deshalb zeigt der Umrechner unter dem Ergebnis die Zeile „Wind dieser Geschwindigkeit hat auf der Beaufort-Skala die Stärke 7: steifer Wind“.

Tabellen in Knoten, etwa die des britischen Wetterdienstes Met Office, haben eigene Grenzen in ganzen Knoten, zum Beispiel Stufe 5 ab 17 Knoten[22]. An der Grenze zweier Stufen können sie deshalb die Nachbarstufe ergeben: 16 Knoten sind etwa 8,23 m/s, im Umrechner also Stufe 5, in der Tabelle des Met Office noch Stufe 4. Ähnlich ist es mit der Spalte km/h in der Tabelle des Deutschen Wetterdienstes, die ganze Kilometer pro Stunde angibt: 12 km/h sind etwa 3,33 m/s, im Umrechner also Stufe 2, während die DWD-Tabelle 12 km/h schon zu Stufe 3 zählt[21].

Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum (c) beträgt genau 299 792 458 m/s, also 299 792,458 km/s. Der Wert ist exakt, weil der Meter seit 1983 so definiert ist, dass die Lichtgeschwindigkeit genau diesen Wert hat[23]. In km/h sind das etwa 1,079 Milliarden km/h.

Bei der Einheit Astronomische Einheit pro Tag legt ein Körper an einem Tag eine Astronomische Einheit zurück, also genau 149 597 870 700 m[2]. Das entspricht etwa 1 731,46 km/s.

Der Furlong pro vierzehn Tage ist eine scherzhafte Einheit aus dem englischen „Furlong-Firkin-Fortnight-System“. Er entspricht etwa 0,1663 mm/s und damit fast genau einem Zentimeter pro Minute: Der Unterschied ist kleiner als ein Vierhundertstel[24].