速度変換・換算ツール

速度が捉える本質

速度とは、距離を時間で割ったもの、すなわち位置が変化する割合です。SI基本単位はメートル毎秒ですが、選ぶ単位は文脈次第です。ランナーはkm/hかmphで考え、船乗りはノット、戦闘機パイロットはマッハ、物理学者は光速cの何分の一かで語ります。それらすべての上限は固定されています。光は真空中を厳密に299,792,458 m/sで進みます。これはもはや測定値ではなく定義値なのです。

結び目入りのロープから原子時計へ

ノットは今なお現役の速度単位として最も古いものの一つです。船乗りは一定間隔で結び目を打ったロープに重りを付けて船尾から流し、砂時計の間にどれだけの結び目が手の中を通り過ぎたかを数えました。1ノットは1海里毎時に等しく、海里自体が正確に1852メートルと定められているため、1ノット=1.852 km/hに丸めの誤差はありません。

マッハ数の登場ははるかに後で、超音速飛行に何十年も先立って衝撃波を研究したオーストリアの物理学者エルンスト・マッハにちなみます。この単位が不可欠となったのは、1940年代に航空機が音の壁に近づいてからのことでした。

それぞれの単位の住みか

航空業界はICAO規約に従い、地上ではメートル法を使う国においても、対気速度をノットで、上昇率を毎分フィートで記録し続けています。道路標識は世界をきれいに二分します。ほぼ全域でkm/h、米国、英国、そしてカリブの一部の国でmphです。マッハは固定された速度ではなく現地の音速に対する比であり、その音速は気温に依存します。海面上で約343 m/s、しかし旅客機が巡航する寒い成層圏ではわずか約295 m/sにすぎません。

換算でつまずく場面

古典的な誤りは、マッハを定数のように扱うことです。砂漠上空のマッハ0.85と、35000フィート上空のマッハ0.85では、対地速度が意味のあるほど異なります。よくあるその他のつまずきには次のようなものがあります。

• 海上や航空のデータを読む際、法定マイル(1.609 km)と海里(1.852 km)を混同すること。
• ノットには既に「毎時」が含まれていることを忘れ、「ノット毎時」と言ってしまうこと。これは加速度を述べる場合を除き誤りです。
• m/sとkm/hの間の係数3.6を落とすこと。