速度とは?
そくど
速度とは、物体が単位時間あたりにどの方向にどれだけ移動したかを表す、大きさと向きを持つベクトル量です。
速度とは、物体の位置の変化(変位)を経過時間で割った値で、運動の「速さ」と「方向」の両方を含むベクトル量です。物理学において速度はv = Δx / Δt(変位÷時間)で表され、SI単位系では「メートル毎秒(m/s)」が基本単位です。
速度と混同されやすい「速さ(speed)」は速度の大きさ(スカラー量)のみを指し、向きの情報を含みません。例えば、車が北に60km/hで走る場合、「速さ」は60km/h、「速度」は北向き60km/hとなります。
速度に関連する重要な概念は次のとおりです。
- 平均速度:一定の時間内の変位÷時間で求められる
- 瞬間速度:ある瞬間の速度で、微分を用いて求める
- 加速度:速度の時間変化率であり、速度が変化する割合を表す
- 相対速度:ある物体を基準にしたときの他の物体の速度
速度の概念はニュートン力学の基礎をなしており、F = maで表される運動方程式とも深く結びついています。日常では自動車のスピードメーターや飛行機の対気速度など、さまざまな場面で速度の計測・表示が行われています。また、光速度(約30万km/s)はアインシュタインの相対性理論において特別な意味を持ちます。
使い方・例文
時速100キロメートルで東に走る新幹線の「速度」は、単に100km/hという速さだけでなく、東向きという方向も含んだベクトル量として理科の問題で扱われます。
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