▷スピード（物理）

この記事では、物理学における速度とは何かについて説明します。したがって、速度の計算方法、速度値の例、速度のさまざまな種類、そして最後に速度と他の物理的概念の違いを理解することができます。

物理学における速度とは何ですか?

速度は、時間に対する物体の位置の変化を示す量です。物理学では、速度は変位と初期位置と最終位置の間の時間間隔の商として定義されます。

したがって、速い移動体とは、短い時間で長い距離を移動することを意味します。したがって、移動体の速度が速いほど、一定時間内に移動する距離は長くなります。

物理学では、速度を表す記号は文字 v です。

速度はベクトル量であるため、物理学ではベクトルで表されることに注意してください。これは、速度には運動の方向と方向と同じ方向と方向があることを意味します。

速度の公式

速度は、変位（Δx）を時間の変化（Δt）で割ったものに等しい。したがって、物理学では、物体の速度を計算するには、最終位置と初期位置の差を、最終瞬間と最初の瞬間の差で割る必要があります (v = Δx/Δt)。

したがって、物理学における速度の計算式は次のとおりです。

速度は長さの単位を時間の単位で割った値で表されます。したがって、国際システム (SI) における速度の単位はメートル/秒 (m/s) です。

物体の速度を決定するには変位のみが考慮され、物体の移動距離は考慮されないことに注意してください。

➤参照:変位と距離の違い

速度の例

物理学における速度の定義がわかったところで、日常生活における一般的な速度の値の例をいくつか見てみましょう。

真空中の光の速度：299,792,458 m/s
空気中の音速：343.2m/s
航空機の巡航速度：230m/s
F1 カーの最高速度: 105 m/s
最速の人の速度：10.4m/s
カメの最速速度: 0.3 m/s
電子の速度：0.001m/s

速度の種類

物理学では、速度には次のような種類があります。

平均速度
瞬時のスピード
平均速度
角速度

以下では、各レートタイプの詳細と、各レートタイプの計算方法について説明します。

平均速度

平均速度は、移動体が経路全体を通して一定の速度で移動した場合に移動する速度です。したがって、平均速度は、変位を経過時間間隔で割ることによって計算されます。

$v_m=\cfrac{\Delta x}{\Delta t}=\cfrac{x_f-x_i}{t_f-t_i}$

金：

$v_m$

平均速度です。
$\Delta x$

オフセットです。
$\Delta t$

時間的変化です。
$x_f$

最終的な位置です。
$x_i$

が開始位置です。
$t_f$

最後の瞬間です。
$t_i$

最初の瞬間です。

一般に、どのような種類の速度が計算されるかが指定されていない場合、平均速度を参照します。

➤参照:平均速度

瞬時のスピード

瞬間速度とは、ある瞬間における移動体の速度です。したがって、移動体の瞬間速度は瞬間ごとに異なります。

数学的には、瞬間速度は、時間間隔がゼロに近づくときの平均速度の限界として定義されます。同様に、瞬間速度は、時間に関する位置ベクトルの導関数に等しい。つまり、このタイプの速度を計算する式は次のとおりです。

$\displaystyle \vv{v_i}=\lim_{\Delta t\to 0}\vv{v_m}=\lim_{\Delta t\to 0}\frac{\Delta \vv{x}}{\ Delta t}=\frac{d\vv{x}}{dt}$

金：

$\vv{v_i}$

は瞬間速度ベクトルです。
$\vv{v_m}$

は平均速度ベクトルです。
$\Delta \vv{x}$

は変位ベクトルです。
$\Delta t$

は 0 に向かう時間間隔、つまり無限に小さい時間間隔です。
$\cfrac{d\vv{x}}{dt}$

時間に関する位置ベクトルの導関数です。

➤参照:瞬間速度

平均速度

平均速度は、軌道上の物体の最終速度と初速度の算術平均です。したがって、平均速度は、体の最終速度と初速度を加算して 2 で割ることによって計算されます。

$v_{avg}=\cfrac{v_f+v_i}{2}$

金：

$v_{avg}$

平均速度です。
$v_f$

最終速度です。
$v_i$

は初速度です。

➤参照:瞬間速度

角速度

角速度は物体が回転する速度、つまり角速度は物体が回転する速度です。つまり、角速度は物体の角度位置がどれだけ速く変化するかを示します。

角速度は、角変位 (Δθ) を時間増分 (Δt) で割ったものに等しくなります。したがって、平均角速度を計算するには、最終角度位置と初期角度位置の差を、最終時間と初期時間の差で割る必要があります。

$\omega=\cfrac{\Delta \theta}{\Delta t}=\cfrac{\theta_f-\theta_i}{t_f-t_i}$

金：

$\omega$

は角速度です。
$\Delta \theta$

は角度位置の増分です。
$\Delta t$

時間増分です。
$\theta_f$

は最終的な角度位置です。
$\theta_i$

は初期角度位置です。
$t_f$

最後の瞬間です。
$t_i$

最初の瞬間です。

➤参照:角速度

スピードとスピード

このセクションでは、物理学における速度と速度の違いについて説明します。これらは非常に似た 2 つの運動学的概念であるためです。

速度は、物体が移動した距離と、その距離を移動するのに経過した時間の比として定義されます。

したがって、速度と速度の差は、その計算を実行するために考慮される距離です。速度を計算する際には変位、つまり最終位置と初期位置の差を考慮しますが、速度は総移動距離から計算されます。

➤参照:速度 (物理)

スピードとラッシュ

速度とセレリティは 2 つの異なる物理概念であるため、両者の違いを以下に示します。

速度は速度の大きさです。つまり、物理学では速度という用語は速度ベクトルの大きさを指します。

したがって、速度と速度の違いは、速度がベクトル量であるのに対し、速度はスカラー量であるということです。より正確には、速度は速度ベクトルの大きさです。

➤参照:ヘイスト

速度と加速度

最後に、速度と加速度は数学的に関連付けられた 2 つの量であるため、どのように異なるかを見ていきます。

加速度は単位時間あたりの速度の変化を示す量です。

したがって、速度と加速度の違いは、速度は時間に対する位置の変化を示し、加速度は時間に対する速度の変化を示すことです。

➤参照:加速度 (物理学)

速度（物理）

物理学における速度とは何ですか?

速度の公式

速度の例

速度の種類

平均速度

瞬時のスピード

平均速度

角速度

スピードとスピード

スピードとラッシュ

速度と加速度

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物理学における速度とは何ですか?

速度の公式

速度の例

速度の種類

平均速度

瞬時のスピード

平均速度

角速度

スピードとスピード

スピードとラッシュ

速度と加速度

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