km/h 转 m/s 千米每小时 ↔ 米每秒 免费 在线 安全

运动学作业:计算之前先从 km/h 换成 m/s

物理题喜欢混用单位。一辆汽车以 72 km/h 行驶,一列火车长 200 米,秒表以秒读数,而问题要求以米给出答案。运动公式需要一套一致的单位,所以以公里每小时计的速度必须先换成米每秒。要把 km/h 换算成 m/s,除以 3.6:36 km/h 是 10 m/s,72 km/h 是 20 m/s,108 km/h 是 30 m/s。上面的计算器在您键入时做除法,下面各节带您走过典型的题目,以及能挽救分数的检查。

您会看到带演算示例的规则、对每个单位的简要介绍、一次比较、一组解好的题目以及应避免的失误。运算在您的浏览器中进行,您键入的内容不会发送到任何地方。

如何把 km/h 换算成 m/s:除以 3.6

规则

一公里每小时是 3,600 秒内行进 1,000 米,即 0.2778 m/s。要把 km/h 换算成 m/s,把 km/h 的数字除以 3.6。所以 54 km/h 是 15 m/s,90 km/h 是 25 m/s,120 km/h 是 33.33 m/s。要走另一个方向,乘以 3.6。

演算示例

5 km/h 的步行速度是 1.39 m/s。18 km/h 的自行车是 5 m/s。100 km/h 的汽车是 27.78 m/s,300 km/h 的高速列车是 83.33 m/s。

为什么是 3.6

把每一部分换算:1 km = 1,000 m,1 h = 3,600 s。比值 1,000 比 3,600 就是 1 比 3.6。在演算中把单位写出来,这种方法称为量纲分析,能显示系数从何而来并防止失误。

一个快速的合理性检验

m/s 的数字总是比 km/h 的数字小 3.6 倍。如果“把 km/h 换算成 m/s”的计算结果比起始数字大,说明您做了乘法而不是除法。

公里每小时

日常的速度单位

公里每小时是汽车仪表盘、路标和列车时刻表上的单位。现实世界设定的题目以这种方式引用速度,因为它与学生所见相符,但方程在使用之前需要单位换算。

出现在哪里

题目陈述、限速、车辆规格和新闻。

米每秒

速度的国际单位

米每秒属于国际单位制。牛顿、焦耳和瓦特是用米和秒定义的,所以使用 m/s 意味着一牛顿的力使一千克的物体获得每二次方秒一米的加速度。

出现在哪里

物理方程、实验室数据和工程计算。

公里每小时与米每秒的对比

一 m/s 等于 3.6 km/h。因此以 km/h 计的数字是同一速度以 m/s 计的 3.6 倍。72 km/h 的汽车每秒行进 20 米,这在距离或制动的公式里更易于使用。系数是精确的,所以转换中没有舍入。

通常的陷阱是方向。从 km/h 到 m/s,数字缩小。

转换在哪里出现

题 1:火车与隧道

一列长 200 m 的火车以 108 km/h 穿过一条长 800 m 的隧道。它完全通过需要多长时间?换算:108 km/h 是 30 m/s。火车必须行进 800 + 200 = 1,000 m,这需要 1,000 除以 30,即 33.3 秒。在主要计算之前做一次“把 km/h 换算成 m/s”的计算,使其他一切都变得直截了当。

题 2:超车

一辆 120 km/h 的汽车跟在一辆 90 km/h 的卡车后面,相隔 50 m。要超车,它必须行进 50 m 加上 20 m 的车长。速度差是 30 km/h,即 8.33 m/s。超越时间是 70 除以 8.33,即 8.4 秒。在这段时间里汽车走过 8.4 × 33.3 = 280 m。

题 3:制动

一辆 72 km/h 的汽车以 5 m/s² 的减速度制动。速度是 20 m/s,所以它在 4 秒内停下,行进 20 × 20 / (2 × 5) = 40 米。如果速度是 144 km/h,即 40 m/s,停车距离会是 160 m,是原来的四倍。

题 4:动能

一辆 1,200 kg 的汽车以 54 km/h 行驶。它的动能是多少?换算:54 km/h 是 15 m/s。能量是质量乘速度平方的一半:0.5 × 1,200 × 225 = 135,000 J,即 135 kJ。直接用 54 会得到 1,749,600 J,答案大了 13 倍。这是个经典的错误,“把 km/h 换算成 m/s”的计算可以防止它。

题 5:闪电与雷声

声音以约 340 m/s 传播,即 1,224 km/h。如果雷声在闪电后 3 秒到达,落雷点在 1,020 m 之外。这是混用单位的好例子:题目可能以 km/h 给出声速,以秒给出延迟。换算成 m/s 后,以米计的答案就随之而来。

题 6:迎面相遇的相对速度

两辆汽车在笔直的道路上以 50 km/h 和 60 km/h 相向驶来,相距 330 m。它们的接近速度是 110 km/h,即 30.6 m/s。它们在 330 / 30.6 = 10.8 秒后相遇。把 km/h 的速度相加再换算一次,比分别换算每个速度更快,但两种方法给出相同的结果。

题 7:逃逸与轨道

从地球逃逸的速度是 11.2 km/s,即 40,320 km/h。国际空间站以 7.66 km/s 运动,即 27,576 km/h。这是物理题给出 km/s 的唯一场合,换算成 m/s 的系数是 1,000,而不是 3.6。当起始单位是 km/s 时,不需要做“把 km/h 换算成 m/s”的计算。

题 8:车轮与转动

直径 0.65 m 的车轮以 100 km/h,即 27.78 m/s,滚动,其转速是 v 除以周长:27.78 / 2.042 = 每秒 13.6 转,即每分钟 816 转。工程师用它来核对速度表。半径较小的轮胎在同样的速度下转得更快,这就是为什么不匹配会导致错误的读数。

四行量纲分析

写出带单位的速度,乘以每公里 1,000 m,除以每小时 3,600 s,并约去单位。对于 90 km/h:90 × 1,000 / 3,600 = 25 m/s。除了米每秒,所有单位都约掉了。这种方法适用于任何换算,所以采用它的学生永远不需要记 3.6。

电子表格公式

把 km/h 的速度放在 A 列,在 B 列使用 =A2/3.6。反过来则使用 =B2*3.6。用 C 列表示给定时间内的距离,=B2*time_in_seconds。给每一列标上它的单位,使读者一眼就能看出每个数字的含义。

物理答案中的舍入

系数 3.6 是精确的,但 1/3.6 是无限小数:50 km/h 是 13.8889 m/s。在演算过程中至少保留四位有效数字,只把最终答案舍入到数据的精度。如果数据给到两位数字,14 m/s 的答案就够了。

心算捷径

除以 4 再加百分之 10。对于 100 km/h:25 加 2.5 得 27.5 m/s,接近精确的 27.78。对于 50 km/h:12.5 加 1.25 得 13.75,而精确值是 13.89。对于 36 km/h,这个捷径给出 9.9,而精确值是 10。它快得足以在考试中使用。

值得记住的路标

18 km/h 是 5 m/s,36 km/h 是 10 m/s,54 km/h 是 15 m/s,72 km/h 是 20 m/s,90 km/h 是 25 m/s,108 km/h 是 30 m/s,144 km/h 是 40 m/s。每增加 18 km/h 就增加 5 m/s。这些路标让您不用算术就能换算许多考试中的速度。

参考阶梯

5 km/h 是 1.39 m/s。10 km/h 是 2.78 m/s。30 km/h 是 8.33 m/s。50 km/h 是 13.89 m/s。70 km/h 是 19.44 m/s。100 km/h 是 27.78 m/s。130 km/h 是 36.11 m/s。200 km/h 是 55.56 m/s。300 km/h 是 83.33 m/s。像这样的阶梯有助于核对您的演算。

题 9:从 0 到 100 的加速

一辆汽车在 8 秒内从静止加速到 100 km/h。把 100 km/h 换算成 27.78 m/s。平均加速度是 27.78 除以 8,即 3.47 m/s²,约 0.35 g。走过的距离是加速度乘时间平方的一半:0.5 × 3.47 × 64 = 111 m。这些数字说明了为什么 8 秒的 0 到 100 加速时间被认为是轻快,而不是极端。

用反向运算来核对

要核对任何把 km/h 换算成 m/s 的结果,把它乘以 3.6。如果 90 km/h 变成了 25 m/s,那么 25 乘以 3.6 就是 90。第二个检验是大小:m/s 的数字应当比 km/h 数字的四分之一略多一点。

与 mph 和节的关系

1 m/s 是 2.237 mph 和 1.944 节。25 m/s,即 90 km/h,的汽车是 55.9 mph 和 48.6 节。为美国学生编写的题目使用 mph,方法相同:先换成 m/s,再用公式,然后把答案换成所要求的单位。

应试策略

把换算后的速度写在演算的顶部并清楚地标出。即使后面的步骤失败,阅卷人也会为正确的换算给分。在题目中给单位划线,说明所要的答案是 m/s 还是 km/h,必要时在最后换算。习惯会使“把 km/h 换算成 m/s”这个计算步骤变得自动化。

常识检查

计算之后,问问答案是否合理。100 km/h 时 4 m 的制动距离太短,4 km 又太长。以 50 m/s 步行将是 3.6 倍的反方向错误,因为那是 180 km/h。与已知速度比较,例如步行 1.4 m/s、高速公路上的汽车 28 m/s,是快速的过滤器。

题 10:山坡上的骑手

一位骑手以 18 km/h 骑上斜坡,然后以 54 km/h 滑下。速度是 5 m/s 和 15 m/s。每千克的能量从 12.5 J/kg 变为 112.5 J/kg,速度三倍,能量九倍。对于 95 kg 的总质量,那是 1,188 J 对 10,688 J。对每个速度做“把 km/h 换算成 m/s”的计算,引向这一比较。

题 11:传送带与自动扶梯

机场的步行道以 4 km/h,即 1.11 m/s,移动,一位乘客在上面相对传送带以 5 km/h,即 1.39 m/s,行走。对地速度是 9 km/h,即 2.5 m/s。一条 100 m 的步行道需要 40 秒,而不是 72 秒。把速度加在一个单位里并只换算一次,比分别换算每一个更快,最后用“把 km/h 换算成 m/s”的计算得出时间。

题 12:自由落体

一块石头从 45 m 高的桥上落下,到达水面时的速度是 2 × 9.81 × 45 的平方根,即 29.7 m/s。以 km/h 计是 107 km/h。这里演算用 m/s,最后的答案换成 km/h 以获得感觉。学生们常忘记最后一步方向相反,要乘以 3.6。

题 13:弯道

一辆汽车以 72 km/h 通过半径 100 m 的弯道。速度是 20 m/s,所以向心加速度是 v 的平方除以 r:400 / 100 = 4 m/s²。那是 0.41 g,干燥的轮胎可以提供,但湿滑的轮胎可能不行。在 108 km/h,即 30 m/s 时,加速度会是 9 m/s²,近 1 g,汽车会打滑。速度要平方,使换算至关重要。

题 14:抛射体的射程

一只球以 108 km/h、45 度角被踢出。速度是 30 m/s,所以射程是 v 的平方除以 g:900 / 9.81 = 在真空中 91.7 m。空气阻力会大大减小它。以 km/h 开始演算会得到无意义的数字,所以换算是答案的第一行。

题 15:水平抛出

一块石头以 108 km/h 从 20 m 高的悬崖水平抛出。下落需要 2 × 20 / 9.81 的平方根,即 2.02 s。水平距离是 30 × 2.02 = 60.6 m。先换算,再以米计算时间和距离。当速度是 108 这样的整数时,心算“把 km/h 换算成 m/s”只需几秒钟。

题 16:动量

一辆 1,200 kg 的汽车以 54 km/h 行驶,动量是 1,200 × 15 = 18,000 kg·m/s。如果它撞上一辆静止的 1,800 kg 的汽车并粘在一起,合并后的速度是 18,000 / 3,000 = 6 m/s,即 21.6 km/h。这里题目以 km/h 开始并以 km/h 结束,演算用 m/s,这是教科书问题的典型做法。

题 17:所需功率

一辆 1,200 kg 的汽车在以 54 km/h,即 15 m/s,行驶时以 3 m/s² 加速,需要的功率是力乘速度:1,200 × 3 × 15 = 54,000 W,即 54 kW,忽略阻力。在 108 km/h,即 30 m/s 时,同样的加速度需要 108 kW。功率取决于速度,所以单位换算的错误会直接带入答案。

题 18:火车制动

一列 160 km/h,即 44.4 m/s,的火车以 0.7 m/s² 的减速度制动。停车距离是 v 的平方除以 2a:1,975 / 1.4 = 1,411 m,时间是 63 秒。火车需要一公里多才能停下,所以信号系统工作的距离比公路车辆长得多。

把 km/h 换算成 m/s 的更多数值

更长的换算列表

如果您需要的数值不在第一个列表里,下面这些进一步的换算也许足够接近,可以直接读取:

• 0.1 km/h = 0.0277778 m/s
• 0.5 km/h = 0.138889 m/s
• 3 km/h = 0.833333 m/s
• 4 km/h = 1.11111 m/s
• 7 km/h = 1.94444 m/s
• 15 km/h = 4.16667 m/s
• 20 km/h = 5.55556 m/s
• 75 km/h = 20.8333 m/s
• 200 km/h = 55.5556 m/s
• 500 km/h = 138.889 m/s
• 2,000 km/h = 555.556 m/s
• 10,000 km/h = 2,777.78 m/s

把 km/h 换算成 m/s 时的常见失误

该除的时候乘了

从 km/h 到 m/s,数字变小。如果 90 km/h 变成了 324,说明您做了乘法。

使用 1,000/60

除以 60 把 km/h 变成了每分钟多少公里,而不是 m/s。一小时有 3,600 秒。

忘了换算回去

如果题目要求 km/h,在写下之前把最终的 m/s 答案乘以 3.6。

简短回答

我如何把 km/h 换算成 m/s?

除以 3.6。

90 km/h 是多少 m/s?

25 m/s。

36 km/h 是多少 m/s?

10 m/s。

1 m/s 是多少 km/h?

3.6 km/h。

我的数字会离开我的设备吗?

不会,计算在您的浏览器中运行。

更多页面与总结

其他速度换算请见把 km/h 换算成 Mach、把 km/h 换算成 ft/s、把 ft/s 换算成 m/s、把 c 换算成 m/s、把 m/s 换算成 knots、把 km 换算成 mi、把 mi 换算成 km、把 °C 换算成 °F、把 °F 换算成 °C。相反的方向是把 m/s 换算成 km/h。

总之,“把 km/h 换算成 m/s”的计算意味着除以 3.6,并把单位写在答案旁边。您的数字在本地计算,无需账户,也没有上传。