速度
そくど
【速度(そくど)】
定義
速度とは、物体の位置が時間とともにどのように変化するかを表す量であり、「速さ」と「向き」の両方をもつ物理量である。したがって、速度はベクトル量として扱われる。
イメージ
同じ速さで動いていても、進む向きが違えば運動の様子は異なる。
例えば、東に進む場合と西に進む場合では、速さが同じでも速度は異なる。
また、円運動のように速さが一定でも向きが変わるとき、速度は変化していると考える。このように、速度は「どの方向にどれだけ進むか」を表す量である。
数式
平均速度は、位置の変化量と時間の関係で次のように表される。
\[v = \frac{\Delta x}{\Delta t}\]
ここで、\(v\) は速度(m/s)、\(\Delta x\) は位置の変化量(m)、\(\Delta t\) は時間(s)である。
また、瞬間的な速度は次のように表される。
\[v = \frac{dx}{dt}\]
これは、非常に短い時間での位置の変化を表している。
ポイント
- 速度は「速さ」だけでなく「向き」も含むため、ベクトル量である
- 速さが一定でも、向きが変われば速度は変化する(円運動など)
- 平均速度と瞬間速度の違いを区別することが重要