請輸入「速率、距離、時間」中已知的兩個。會算出剩下的一個,並顯示換算成分速、秒速的值。
這個頁面可以做什麼
- 只要輸入「速率、距離、時間」中已知的兩個,剩下的一個馬上就能算出來
- 時間可以分成「小時、分、秒」輸入(只填「90 分」或只填「20 秒」也可以)
- 結果除了時速(公里/時)之外,也會同時顯示換算成分速(公尺/分)和秒速(公尺/秒)的值
- 公式的淺顯解說,以及可直接複製到 Excel、Google 試算表、Python 的公式,也都整理在這個頁面
這個計算有什麼用?
目的地在 200 公里外,在國道上以平均時速 80 公里行駛,所需時間可以估算為 \(200 \div 80 = 2.5\)(2 小時 30 分)。
再加上休息和塞車的時間,就能決定出發時間——導航 App 顯示的「預計抵達時間」,也是依照各路段預估的速率,用這個公式把所需時間一段一段累加起來的。
想在 3 小時 30 分內跑完全程馬拉松(42.195 公里),需要的平均速率是 \(42.195 \div 3.5 \approx 12.06\)(時速約 12.1 公里)。
跑者會把它換成「每公里幾分鐘」的配速(這個例子約為每公里 4 分 59 秒),一邊看手錶一邊分配體力。速率公式是跑者訓練計畫的基礎。
台灣高鐵從南港到左營的路線長約 350 公里,直達車大約 1 小時 45 分(1.75 小時)抵達。平均速率是 \(350 \div 1.75 = 200\)(時速約 200 公里)。
比營運最高時速 300 公里低,是因為所需時間包含了加速、減速和停靠車站的時間。鐵路公司排定時刻表時,看的就是這種「包含停站時間的平均速率」。
聽到氣象報告說「颱風以每小時 20 公里的速度向西北前進」,而颱風中心還在 300 公里外,就能概算出大約 \(300 \div 20 = 15\) 小時後接近(實際的颱風會改變速度和路徑,只能當作參考)。
要今晚就做好防颱準備,還是明天早上再準備也來得及?速率公式能幫助您自己判斷防災行動的時機。
房屋廣告常寫「步行 10 分鐘到捷運站」。一般人走路的速率大約是分速 80 公尺(時速約 4.8 公里),走 10 分鐘大約是 \(80 \times 10 = 800\)(約 800 公尺)。
等紅綠燈和上坡的時間並沒有算進去,實際上可能要多花一點時間。懂得速率公式,就能從地圖上的距離,重新估算自己走路要花多久。
公式
符號與用語解說
符號
| \(v\) | 表示速率的符號,取自英文 velocity(速度)的第一個字母。(例如:時速 50 公里時,\(v = 50\)) | |
| \(d\) | 表示距離的符號,取自英文 distance(距離)的第一個字母。(例如:150 公里時,\(d = 150\)) | |
| \(t\) | 表示時間的符號,取自英文 time(時間)的第一個字母。(例如:3 小時時,\(t = 3\)) | |
| \(\mathrm{km/h}\) | 公里每小時 | 用「1 小時內前進幾公里」表示的速率單位,課本寫成「公里/時」。「時速 40 公里」和「40 km/h」意思相同。斜線(/)表示「每」。道路的速限標誌、汽機車的儀表也都用這個單位。 |
| \(\mathrm{m/s}\) | 公尺每秒 | 用「1 秒內前進幾公尺」表示的速率單位,課本寫成「公尺/秒」。自然科學和物理通常寫成 m/s。 |
用語
| 速率 | 單位時間(1 小時、1 分、1 秒等)內所移動的距離,在國小六年級的「速率」單元學習。日常生活多半說「速度」;到了國中理化會再區分:速度包含方向,速率只看快慢。 |
| 距離 | 實際移動的長度。嚴格來說,兩地之間的直線距離和沿著道路走的路程可能不同;速率公式用的是實際走過的路程。 |
| 時速 | 用「每 1 小時」前進的距離表示的速率。同樣的速率,單位不同數字就不同(時速 36 公里=分速 600 公尺=秒速 10 公尺)。 |
| 分速 | 用「每 1 分」前進的距離表示的速率。同樣的速率,單位不同數字就不同(時速 36 公里=分速 600 公尺=秒速 10 公尺)。 |
| 秒速 | 用「每 1 秒」前進的距離表示的速率。同樣的速率,單位不同數字就不同(時速 36 公里=分速 600 公尺=秒速 10 公尺)。 |
| 單位時間 | 比較快慢時當作基準的「1 小時、1 分、1 秒」這樣的一段時間。用「每 1 單位有多少」來比較的想法,除了速率之外,人口密度(每 1 平方公里的人數)和油耗(每 1 公升汽油能跑幾公里)也是同樣的道理。 |
| 配速 | 跑步、健走時常用的「每 1 公里要花幾分鐘」,例如「配速 5 分」。它是速率的倒過來:時速 12 公里,就是配速每公里 5 分鐘(60 ÷ 12 = 5)。 |
| 平均速率 | 把途中速率的變化平均起來,用「總距離÷總時間」求出的速率。實際的交通工具會一再加速、減速和停車,所以計算出來的速率通常都是平均速率。 |
建議先了解的基礎知識
為了能「真正理解意義」地使用這個頁面的計算,這裡整理了建議事先了解的基礎知識。
| 速率(國小六年級,11~12 歲) |
|
| 乘法與除法的關係(國小三年級,8~9 歲) |
|
| 長度與時間的單位換算(國小三~四年級,8~10 歲) |
|
| 小數的計算(國小五~六年級,10~12 歲) |
|
用 Excel 計算的方法
| 距離 d(km) | 100 |
| 時間 t(小時) | 2 |
| 速率 v(km/h) | =B1/B2 |
| 速率 v(km/h) | 40 |
| 時間 t(小時) | 3 |
| 距離 d(km) | =B1*B2 |
| 距離 d(km) | 150 |
| 速率 v(km/h) | 50 |
| 時間 t(小時) | =B1/B2 |
| 時速(km/h) | 36 |
| 換算成分速(公尺/分) | =B1*1000/60 |
| 換算成秒速(公尺/秒) | =B1*1000/3600 |
例如第 1 個表格,在 B1 輸入距離 100、B2 輸入時間 2,B3 就會顯示速率 50(km/h)。「/」是除號,「*」是乘號。
第 4 個表格是單位換算。在 B1 輸入時速 36,就能同時求出分速 600(公尺/分)和秒速 10(公尺/秒)。
用 Google 試算表計算的方法
| 距離 d(km) | 100 |
| 時間 t(小時) | 2 |
| 速率 v(km/h) | =B1/B2 |
| 速率 v(km/h) | 40 |
| 時間 t(小時) | 3 |
| 距離 d(km) | =B1*B2 |
| 距離 d(km) | 150 |
| 速率 v(km/h) | 50 |
| 時間 t(小時) | =B1/B2 |
| 時速(km/h) | 36 |
| 換算成分速(公尺/分) | =B1*1000/60 |
| 換算成秒速(公尺/秒) | =B1*1000/3600 |
用 Python 計算的方法
distance_km = 150 # 距離(公里)
speed_kmh = 50 # 速率(時速,公里/時)
time_hours = distance_km / speed_kmh # 所需時間(小時)
speed_m_per_min = speed_kmh * 1000 / 60 # 換算成分速(公尺/分)
speed_m_per_sec = speed_kmh * 1000 / 3600 # 換算成秒速(公尺/秒)
hours = int(time_hours) # 整數部分=小時
minutes = round((time_hours - hours) * 60) # 小數部分×60=分
print(f"所需時間:{time_hours} 小時({hours} 小時 {minutes} 分)")
print(f"速率換算:分速 {speed_m_per_min} 公尺 / 秒速 {speed_m_per_sec} 公尺")
用 LaTeX 等數學式語言的寫法(可直接複製)
v = d ÷ t
v = \dfrac{d}{t}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>v</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac><mi>d</mi><mi>t</mi></mfrac>
</mrow>
</math>
v = d / t
d / t
v := d / t;
v = d / t;
v = d / t
d = v × t
d = v t
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>d</mi>
<mo>=</mo>
<mi>v</mi>
<mo>⁢</mo>
<mi>t</mi>
</mrow>
</math>
d = v * t
v * t
d := v * t;
d = v * t;
d = v t
t = d ÷ v
t = \dfrac{d}{v}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>t</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac><mi>d</mi><mi>v</mi></mfrac>
</mrow>
</math>
t = d / v
d / v
t := d / v;
t = d / v;
t = d / v
v[m/s] = v[km/h] × 1000 ÷ 3600
v_{\mathrm{m/s}} = v_{\mathrm{km/h}} \times \dfrac{1000}{3600}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>v</mi><mtext>m/s</mtext></msub>
<mo>=</mo>
<msub><mi>v</mi><mtext>km/h</mtext></msub>
<mo>×</mo>
<mfrac><mn>1000</mn><mn>3600</mn></mfrac>
</mrow>
</math>
v_(m/s) = v_(km/h) * 1000 / 3600
v * 1000 / 3600
v_ms := v_kmh * 1000 / 3600;
v_ms = v_kmh * 1000 / 3600;
v_(m/s) = v_(km/h) × 1000 / 3600
請 ChatGPT 幫忙計算的方法
你是速率、距離、時間的計算助理。請務必實際執行 Python 程式碼來進行下面的計算,並只以執行結果的數值作為回答的依據(不要用心算或推測回答)。 以時速 50 公里行駛 150 公里的距離。 請分別求出下列的值: 1. 所需時間(也請用「◯ 小時 ◯ 分」的形式表示) 2. 這個速率換算成分速(公尺/分)的值 3. 這個速率換算成秒速(公尺/秒)的值 請列出計算所用的公式,以及執行結果的數值。
使用方法
-
1輸入數值在輸入欄中輸入要計算的數值
-
2計算按下「計算」按鈕
-
3查看結果計算結果會立即顯示。計算的思路和公式的解說,也都能在同一個頁面查看
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