Alla som kör bil känner till begreppet hastighet. Det är numret på hastighetsmätaren som säger hur snabbt bilen går. I bilar mäts hastigheten i miles per timme (km /h) eller kilometer per timme (km /h), men de enheter som fysiker ofta använder för hastighet är meter per sekund (m /s). Du kan få en exakt definition av hastighet helt enkelt genom att undersöka dessa enheter. De är enheterna för körda avstånd (d) dividerat med tidsenheter (t), och det är i princip definitionen av hastighet (S). På matematikspråket skriver du detta som

S \u003d d /t
Omedelbar och medelhastighet

Hastighetsmätaren i din bil berättar hur långt du går på en timme om du underhåller konstant hastighet, men förarna gör sällan det. I en typisk körtimme ändras hastigheten som registreras av hastighetsmätaren konstant, och det faktiska avståndet du reser på en timme är ett genomsnitt av alla dessa hastigheter. Det totala avståndet du reser i en tidsenhet, till exempel en timme, är din genomsnittliga hastighet (S _av):

S _{av \u003d Totalavstånd ÷ total tid}

Hastigheten som visas på hastighetsmätaren är din omedelbara hastighet (S _{I). Fysiker uttrycker omedelbar hastighet genom att definiera den som förändringen i position (x) mellan två tidsintervall, t 1 och t 2 och låta tidsintervallet närma sig noll. S I \u003d (x 2 - x 1) ÷ (t 2 - t 1) \u003d ∆x /∆t. Om du låter approacht närma sig noll, får du ett matematiskt uttryck känt som ett derivat, som enligt konvention är skrivet dx /dt. För fysiker är det mest exakta uttrycket för omedelbar hastighet}

S _{I \u003d dx /dt
Hastighet och hastighet}

Människor använder ofta orden hastighet och hastighet omväxlande, men de betyder inte samma sak. Hastighet är en vektorkvantitet, vilket betyder att den har en riktningskomponent, medan hastigheten är en skalmängd som inte tar hänsyn till riktning.

För att se varför riktning är viktig, tänk på skillnaden i tid det tar att köra mellan två punkter på en rak väg och en slingrande. Om vägen är rak kan du genomsnittliga alla omedelbara hastigheter registrerade av hastighetsmätaren och få samma medelhastighet som du skulle genom att dela det totala avståndet med den totala tiden. Om vägen är blåsig kommer emellertid dessa två siffror att vara olika. Detta beror på att riktningskomponenten för hastigheten mot din destination minskar varje gång vägen vrider åt vänster eller höger. , men pilen är inte riktigt nödvändig. Per definition har hastigheten en riktningskomponent.
Rotationshastighet

När ett objekt roterar är rotationshastigheten antalet fullständiga varv som det gör under en enhetstid. De vanligaste enheterna är varv per minut (rpm). Punkter i en snurrdisk har en hastighet framåt som ständigt ändrar riktning. Tangentialhastigheten är framhastigheten vid varje given tidpunkt och påverkas av det radiella avståndet från rotationscentrum. Poäng längre från centrum rör sig snabbare än punkter närmare centrum. Du beräknar tangenshastigheten för en punkt på en roterande skiva med uttrycket:

Tangentialhastighet \u003d rotationshastighet x radiellt avstånd