knots 转 m/s 节 ↔ 米每秒 免费 在线 安全

以节计的海洋数据,以米每秒计的物理学

海洋预报、船舶航海日志和竞速成绩都用节。浮标网络、科学论文和每一个物理方程都用米每秒。任何同时处理二者的人,无论是海洋学专业的学生、造船工程师,还是想知道风对桅杆推力有多大的水手,都需要一种可靠的办法从一个换到另一个。要把节换算成 m/s,乘以 0.5144:10 节是 5.14 m/s,30 节是 15.43 m/s,100 节是 51.44 m/s。上面的计算器在您键入时做乘法,下面各节解释这些数字在海上和实验室里意味着什么。

您会看到带演算示例的规则、对每个单位的简要介绍、一次比较和一长串换算很重要的真实情形,最后是常见失误。运算在您的浏览器中进行,您的数字不会发送到任何地方。对于航行决策,请依靠官方预报和您自己的判断。

如何把节换算成 m/s:乘以 0.5144

规则

一节是每小时一海里。一海里是 1,852 米,一小时有 3,600 秒,所以一节是 1,852 / 3,600 = 0.514444 m/s。要把节换算成 m/s,把节数乘以 0.5144。这样 4 节是 2.06 m/s,25 节是 12.86 m/s,450 节是 231.5 m/s。要换回去,把 m/s 乘以 1.9438。

演算示例

22 节的风是 11.32 m/s。14 节的油轮以 7.2 m/s 前进。35 节的快速渡轮每秒走 18 米,64 节的飓风级风是 32.9 m/s。

为什么系数永不改变

海里被定义为恰好 1,852 米,所以系数是两个定义的结果,而不是测得的常数。其中没有隐藏任何舍入。

一个快速的合理性检验

以 m/s 计的答案比节数的一半稍多一点。如果“把节换算成 m/s”的计算给出的数字比您起始的数字大,说明您用了相反方向的系数。

节

航海者的单位

节是船舶、船只和飞机的标准速度单位,也是海洋和航空气象的常用单位。它的名字来自拖板测速器,即系在绳上、按固定间隔打结的木板,水手在沙漏流动时从船尾放出它。

出现在哪里

海洋预报、大风警告、海图、船舶规格和竞速成绩。

米每秒

速度的国际单位制单位

米每秒是速度的一贯国际单位制单位,这意味着动量、能量、阻力和波浪的方程在其中运算时无需额外的常数。科学浮标和科考航次以这种方式报告风和流。

出现在哪里

物理和工程教材、科研数据集、浮标记录和涡轮机数据表。

节与米每秒的对比

一节是 0.514 m/s,所以以 m/s 计的速度比节数的一半多一点。20 节的微风是 10.3 m/s,40 节的大风是 20.6 m/s。两种单位描述的是同一运动,只是数字的尺度不同,就像英里和公里一样。

换算是精确的,系数中没有隐藏舍入。唯一要留意的是方向:从节到 m/s,数字变小。

转换在哪里出现

浮标数据与海洋预报

系泊浮标的标准气象文件以 m/s 给出风速,而为同一海域发布的海洋预报引用的是节。浮标读数 8.2 m/s 是 15.9 节,12 m/s 是 23.3 节,17 m/s 是 33 节,即大风的门槛。要把观测与预报比较,先要换算其中一个。

造船学

船速在合同中以节标明,在阻力与功率计算中以 m/s 计。必须达到 14 节的油轮,其船体需在 7.2 m/s 下分析。因此,每一张联系速度与功率的表都带有这两列。

安全限值

起重吊装、无人机飞行和近海场地的船间转运,都有风速限值。制造商以 m/s 标明,而预报以节到达,所以船员在决定前要先换算。

风速随高度的剖面

海面附近风较慢,越往上越强。在开阔水域上,一条常用的经验规则以指数接近 0.11 的幂律缩放速度。10 米高处 20 节的风,即 10.3 m/s,在 100 米高处,即涡轮机轮毂的高度,变为约 25.8 节,即 13.3 m/s。海面的预报以节引用,风电场研究则用 m/s。

小型无人机

小型摄影无人机通常额定可在最高约 10 m/s、即 19.4 节的风中悬停。在海岸附近操作的飞手从港务处听到的风是节,从飞行器的应用程序看到的是 m/s。阵风同样重要:12 m/s 的阵风是 23.3 节,足以把轻型无人机推离航线。

客机与音速

客机以约 450 节,即 231.5 m/s,巡航。巡航高度的音速接近 295 m/s,所以飞机以约 0.78 马赫飞行。空中交通管制说节,空气动力学家说 m/s 和马赫数,而 231.5 m/s 这个数字让两者可以互相对照。

心算捷径

要在脑中把节换算成 m/s,把节数减半再加百分之 3。对于 20 节:一半是 10,加百分之 3 得 10.3 m/s。对于 50 节:一半是 25,加百分之 3 得 25.75 m/s。这个方法的误差在百分之一的零头之内,当您在甲板上读预报时绰绰有余。

电子表格公式

要在电子表格中把节换算成 m/s,把节放在 A 列,在 B 列键入 =A2*0.514444。反过来则使用 =B2*1.943845。添加一列用 =0.5*1.225*B2^2 算风压,再加一列算运动船只的能量。给每一列加上带单位的标题,并在系数中至少保留四位小数,使平方项保持准确。

舍入与精度

当您把节换算成 m/s 时,系数是精确的:10 节是 5.1444 m/s。报告结果有两位小数就够了,5.14 m/s。当速度随后在公式中被平方或立方时,要保留完整的位数直到最后一步,因为在平方前把 5.14 舍入为 5.1 会产生近百分之 1 的误差。

值得记住的路标

要凭眼力把节换算成 m/s,请锚定这些数值:5 节是 2.6 m/s,10 节是 5.1 m/s,20 节是 10.3 m/s,30 节是 15.4 m/s,50 节是 25.7 m/s,100 节是 51.4 m/s。有了这六个锚点,公报中的几乎任何数值都能凭眼力定位。

用反向运算来核对

要核对任何把节换算成 m/s 的结果,把答案乘以 1.9438。如果 10 节变成了 5.14 m/s,那么 5.14 乘以 1.9438 就回到 10。第二个检验是结果的大小:以 m/s 计的数字应当刚好高于以节计数字的一半。

与 km/h 的联系

一节是 1.852 km/h,一 m/s 是 3.6 km/h,0.514 就是这样来的。20 节的船只时速 37 km/h,即 10.3 m/s。河流和运河常以 km/h 张贴限速,开阔水域用节,物理论文用 m/s,所以水手可能在一周内碰到这三种。

运动船只的动能

动能是质量的一半乘速度的平方,速度以 m/s 计。一艘一吨重的小艇以 10 节、5.14 m/s 前进,携带约 13.2 kJ。一艘十吨重的巡航艇以 5 节、2.57 m/s 前进,携带 33.1 kJ。速度加倍,能量变为四倍,这就是靠泊速度如此重要的原因。

风中的功率

流经风的每平方米的功率是空气密度的一半乘速度的立方。在 6 m/s、约 11.7 节时,大约是每平方米 130 W。在 10 m/s、19.4 节时是 610 W,在 12 m/s、23.3 节时是 1,060 W。由于立方关系,节数的小幅上升会带来可用功率的大幅上升,这就是涡轮机设计者如此在意 m/s 精确数字的原因。

一个演算示例

48 海里的航程以 6 节航行需要 8 小时。同样的速度是 3.0867 m/s,距离是 88,896 米,88,896 除以 3.0867 得 28,800 秒,又是 8 小时。“把节换算成 m/s”的计算和一次除法,在任何单位下给出相同的时间。

GRIB 文件与模型输出

在您于海图上把节换算成 m/s 之前,请注意天气模型以 m/s 存储风的分量,因为运动方程使用国际单位制。航线规划程序把它们换成节来显示。如果您在脚本中打开原始 GRIB 或 NetCDF 文件,看到的数字是 m/s,乘以 1.9438 一次,就与您的海图绘图仪上显示的节相符。

阵风与平均风

阵风是短暂的峰值,通常按三秒平均,可比十分钟平均值高出百分之 30 到 40。20 节、10.3 m/s 的平均风,可带来接近 27 节、13.9 m/s 的阵风。以 m/s 记录平均值的浮标,与以节引用阵风的预报,在比较之前必须放在同一基础上。

锚泊船只上的压力

风对系泊船体的力随速度的平方增长。在 30 节、15.4 m/s 时,它是 20 节、10.3 m/s 时的 2.25 倍。锚的制造商公布的抓力数据对应 m/s 的风,而预报是节,所以换算决定您放出的锚链长度是否足够。

潮流涡轮机

潮汐水道中的水下涡轮机在流速约 1 m/s、即 1.9 节时开始发电,在接近 3 m/s、5.8 节时达到额定输出。可用功率随速度的立方增长,所以只强一节的大潮可使输出加倍。开发商以 m/s 公布流速,而服务船的船长以节读同一水流。

风筝冲浪与帆板

风筝冲浪者通常在 15 到 25 节、7.7 到 12.9 m/s 时发现好条件,而帆板者在约 12 节、6.2 m/s 时开始滑行。海滩风速计和俱乐部网站常显示 m/s,而帆的制造商图表按节推荐尺寸。一张包含两种单位的速查表让您带对装备。

桨手与小型船只

旅行皮划艇的速度约 3 节、1.5 m/s,训练有素的竞速桨手 5 节、2.6 m/s。直立式桨板能做到约 2 节、1 m/s。如果您用运动手表以 m/s 记录划桨配速,“把节换算成 m/s”的计算让您把它与潮流图上的速度作比较。

天气雷达

多普勒雷达以 m/s 测量径向速度。以 15 m/s 逼近的风暴单体,移动速度约为 29 节。向海员发出警告的预报机构把雷达数值换成节,使船长能立即用来估算到达时间。

救生艇与救援船

全天候救生艇通常能达到约 25 节、12.9 m/s,小型近岸救援艇约 30 节、15.4 m/s。在 25 节时,十海里需要 24 分钟。救援协调人员以节和海里思考,而测试船体和发动机的人员以 m/s 记录试航,所以比较报告时,带有两列的表格能节省时间。

警告阈值

大风警告从 34 节、17.5 m/s 开始。风暴级从 48 节、24.7 m/s 开始,飓风级从 64 节、32.9 m/s 开始。小艇警告常在接近 25 节、12.9 m/s 时开始。了解两种单位下的阈值,可避免在科学报告和公报描述同一事件时造成混淆。

海啸的速度

开阔海洋中的海啸以重力乘水深的平方根移动。在 4,000 米深的水域,那是 198 m/s,即 385 节,接近小型喷气机的巡航速度。在 200 米水深处它减慢到 44 m/s,即 86 节,在 50 米处减慢到 22 m/s,即 43 节。这道波在开阔海上聚集得慢,而到达得快。

鲸与海豚

宽吻海豚可达到约 20 节、10.3 m/s 的爆发速度,猎食的虎鲸常被引述为约 30 节、15.4 m/s。蓝鲸巡航慢得多,接近 5 节、2.6 m/s。野生动物研究者以 m/s 记录轨迹,而与它们共享水域的船长把这些速度与自己以节计的航海日志作比较。

阅读海图上的风向箭头

气象图用风羽表示风,每一根整羽表示 10 节、5.1 m/s,每一根半羽表示 5 节、2.6 m/s。因此带有两根整羽和一根半羽的符号代表 25 节、12.9 m/s。根据 m/s 数据绘制风羽的研究者必须先把节换算成 m/s,否则符号会误导人。

快速渡轮的一次航渡

快速渡轮以 35 节渡过 60 海里,需要约 103 分钟。在 35 节时,船以 18 m/s 移动,所以它走过自身 90 米的长度只需五秒。看着以节显示速度的乘客,与读着以 m/s 记录航海日志的海事检验员,描述的是完全相同的一次航渡。

弗劳德数

造船师用弗劳德数来判断船体如何兴波,即速度除以重力乘长度的平方根。对于 300 米长、22 节、11.3 m/s 的集装箱船,这个数字是 0.21。对于 250 米长、14 节、7.2 m/s 的油轮,是 0.15。公式要求 m/s,但船东问的是节,设计者一天要在二者之间切换许多次。

航空母舰作业

航母转向迎风,使流过甲板的气流有助于飞机起降。甲板风 25 到 30 节,约 13 到 15 m/s,是典型目标。蒸汽弹射器在约 100 米长的轨道内把战斗机弹射到约 150 节、77 m/s。船员用节工作,而为弹射器定尺寸的工程师用 m/s 工作。

水翼竞速艇

现代水翼游艇升出水面,在某些条件下以风速的三到四倍航行。45 节的船是 23 m/s,50 节的船是 25.7 m/s。风帆航行的速度纪录为 65.45 节,33.7 m/s。赛事组织者以节公布速度,而这些设计背后的水池试验数据以 m/s 计。

帆船极坐标图

极坐标图显示在给定风速下,船对风的每个角度能达到的速度。软件常以节输入风速并以节给出船速,而研究版本用 m/s。当您把极坐标图导入使用国际单位制的模型时,每一行只换算一次,并在列标题中写明单位,这样没有人需要猜测。

搜救漂移

水中的人,或没有顶篷的救生筏,会顺风漂移,约为风速的百分之几。在 20 节、10.3 m/s 的风中,取粗略的百分之 3,得 0.6 节,即 0.3 m/s,每小时约 1,100 米。救援规划者使用把速率给成分数的漂移表,所以风的单位必须与漂移的单位一致。

近海安装作业窗口

从船上吊装涡轮叶片,只允许在某个平均风速以下进行,依起重机和负载而定,常在约 10 m/s,即 19.4 节。项目经理读到预报 22 节、11.3 m/s,立刻就看出限值已被超过。天气窗口既是一道换算题,也是一个计划题。

把节换算成 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 kn = 0.0514444 m/s
• 0.5 kn = 0.257222 m/s
• 3 kn = 1.54333 m/s
• 4 kn = 2.05778 m/s
• 7 kn = 3.60111 m/s
• 15 kn = 7.71667 m/s
• 20 kn = 10.2889 m/s
• 75 kn = 38.5833 m/s
• 200 kn = 102.889 m/s
• 500 kn = 257.222 m/s
• 2,000 kn = 1,028.89 m/s
• 10,000 kn = 5,144.44 m/s

把节换算成 m/s 时的常见失误

乘以 1.9438

从节到 m/s,数字变小。如果 10 节变成了 19,说明您用了相反方向的系数。

把一节当作一公里每小时

一节是 1.852 km/h,不是 1 km/h。把二者混用会产生百分之 85 的误差。

过早舍入

如果速度随后在公式中被平方,先舍入会放大误差。保留完整位数直到最后。

简短回答

我如何把节换算成 m/s?

把节数乘以 0.5144。

10 节是多少 m/s?

5.14 m/s。

30 节是多少 m/s?

15.43 m/s。

1 m/s 是多少节?

1.944 节。

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 knots 换算成 mph、把 knots 换算成 km/h、把 c 换算成 m/s、把 km/h 换算成 m/s、把 m/s 换算成 mph、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 knots。

总之,“把节换算成 m/s”的计算归结为乘以 0.5144,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。