平均速度とは?
平均速度とは、移動した総距離を、かかった総時間で割った値のことです。各区間の速度を単純に平均したものではありません。減速や停止、ペースの変化をすべて含めて、「全体としてどれくらいの速さで進んだか」を表します。この計算ツールは、単位がそろっていればどんな単位でも使えます。距離をマイル、時間を時で入力すれば毎時マイル(mph)、距離をキロメートルにすれば時速キロメートル(km/h)が得られます。
このツールの使い方
移動した総距離と、かかった総時間(単位は「時間」)を入力してください。距離を時間で割って平均速度を返します。時間を「分」で計っている場合は、まず60で割って「時間」に変換しましょう(例:90分=1.5時間)。
計算式の解説
基本となる式は 平均速度 = 総距離 ÷ 総時間 です。
$$\text{平均速度} = \dfrac{\text{総距離}}{\text{総時間}}$$
各区間の距離が等しく速度が異なる場合、これは「調和平均」と呼ばれる考え方になります。速度が遅い区間ほど多くの時間を費やすため、その分だけ全体の平均が引き下げられるからです。重要なのは、必ず実際の距離と実際の時間をそれぞれ合計してから割ること。速度の数値をそのまま平均してはいけません。
計算例
たとえば150マイルを運転し、途中の短い休憩を含めて2.5時間かかったとします。平均速度=$$150 \div 2.5 = 60 \text{ mph}$$途中で80 mphの区間と40 mphの区間があったとしても、この移動全体を正しく表す平均は60 mphになります。
速度と時間の単位変換
平均速度の公式、\(\text{平均速度} = \frac{\text{総移動距離}}{\text{総所要時間}}\)は、任意の一貫した単位で機能します。フォームが時間を時間で要求するため、多くの場合、最初に分または秒を変換する必要があります。以下の表は最も一般的な変換をカバーしています。
速度変換
| From | km/hへの換算 | mphへの換算 | m/sへの換算 |
|---|---|---|---|
| 1 mph | 1.609 km/h | 1 mph | 0.447 m/s |
| 1 km/h | 1 km/h | 0.621 mph | 0.278 m/s |
| 1 m/s | 3.600 km/h | 2.237 mph | 1 m/s |
| 1 ノット | 1.852 km/h | 1.151 mph | 0.514 m/s |
時間から時間への変換
| 分 | 時間 | 秒 | 時間 |
|---|---|---|---|
| 15分 | 0.25時間 | 900秒 | 0.25時間 |
| 30分 | 0.5時間 | 1,800秒 | 0.5時間 |
| 45分 | 0.75時間 | 2,700秒 | 0.75時間 |
| 60分 | 1時間 | 3,600秒 | 1時間 |
| 90分 | 1.5時間 | 5,400秒 | 1.5時間 |
変換するには:時間 = 分 ÷ 60、または時間 = 秒 ÷ 3,600です。例えば、\(90 \div 60 = 1.5\)時間。
その他の計算例
例1 — 等しい距離、2つの異なる速度(調和平均)
ドライバーが時速30マイルで60マイル走行し、その後時速60マイルで60マイル走行します。2つの速度を\((30 + 60)/2 = 45\)マイルとして平均化するのが一般的な間違いですが、平均速度は総移動距離を総所要時間で割る必要があります。
- 最初の区間の時間:\(60 \div 30 = 2\)時間。
- 2番目の区間の時間:\(60 \div 60 = 1\)時間。
- 総移動距離:\(60 + 60 = 120\)マイル。
- 総所要時間:\(2 + 1 = 3\)時間。
- 平均速度:\(\dfrac{120}{3} = \)40マイル/時。
この40マイル/時の結果は、2つの等距離区間速度の調和平均です。より低い速度でより多くの時間を費やすため、常に単純な算術平均より低くなります。
例2 — 最初に分を時間に変換
自転車乗りが15 kmを45分で走行します。計算機が時間単位の時間を必要とするため、最初に変換します:\(45 \div 60 = 0.75\)時間。
- 総移動距離:15 km。
- 総所要時間:\(45 \div 60 = 0.75\)時間。
- 平均速度:\(\dfrac{15}{0.75} = \)20 km/時。
時間を時間、分、秒として直接入力したい場合、距離と時間から速度への計算機は同じ\(\text{距離} \div \text{時間}\)関係を使用して、自動的に変換を処理します。
よくある質問
平均速度は「速度の平均」と同じですか? いいえ。1時間を30 mphで、もう1時間を60 mphで走った場合、平均速度は45 mphになります。ただしこれは、それぞれの時間が等しいからにすぎません。距離が等しい場合は結果が変わります(その場合は調和平均になります)。
どんな単位が使えますか? 単位がそろってさえいれば、どんな単位でも使えます。入力した距離の単位を時間で割った値(毎時◯)が結果として出ます。
分はどう扱えばいいですか? 時間を入力する前に、分を60で割って「時間」に換算してください。