速度 · Rejestr Wiedzy

は、物体の位置の時間変化率である。速度ベクトル、とも。

定義を時間、を物体の位置とする。時刻における物体の速度は、

で定義される。

この定義は、微小時間の間におきたの微小変位を考え、をで割って時間変化率に換算したうえでの極限を取っていると解釈される。つまりの極限であり、このことから速度は瞬間速度とも呼ばれる。

単位国際単位系(SI)における、一貫性 (単位系)のある単位は、メートル毎秒(m/s)である。国際単位系国際文書においては、組立量は、「速さ、速度」国際単位系（SI）第9版（2019）、p.108 表5（英語版では、speed, velocityThe International System of Units p.139、Table 5.、Derived quantityとして、「speed, velocity」とある。）としている。

ただし、日本の計量法では、「速さ」のみを物象の状態の量（物理量と考えてよい。）としており、「速度」は採用していない計量法第2条第1項第1号計量単位令別表第1、項番14。。

例例として東向きを正に取ると、自動車が一定速度で東の方向に走り、1 時間で 60 km 移動した場合、車の速度は「東向きに（+）時速 60 km」となり、車の速さは「時速 60 km」となる。また例えば、マラソン選手が西向きに 40 km を 2 時間で走った場合、そのマラソン選手の速さは 20 km/h、または時速 20 km と表されるが、速度は「西向きに（-）20 km/h」となる。

性質

大きさと方向を持つベクトル量速度はベクトル量であり、大きさと方向を持つ。

位置はベクトル量であるため、位置の時間微分である速度もベクトル量である。そのため速度は「速度ベクトル」とも呼ばれる。ベクトルは大きさと方向を持つため、ベクトル量である速度も大きさと方向を持つ。大きさをスカラー、大きさが非ゼロのときの方向を単位ベクトルとすると、速度は次で表現できる：

なおであり、のときである。

大きさが速さ

速度の大きさは運動の速さである。

速度は位置の時間微分で定義されるため（詳細は #定義）、その大きさは単位時間あたりの移動距離になる。これは速さ（）の定義であり、速度の大きさは運動の速さとなる。

方向が軌道の接線方向速度の方向は軌道の接線の方向と一致する。

軌道のによる媒介変数表示を用いると、接線の定義よりが接線の方向になる。これはの定義そのものであるため（詳細は #定義）、軌道の接線の方向と速度の方向は常に一致する。

大きさが接線成分の大きさ速度の大きさ（運動の速さ）はの大きさと一致する。

時刻における運動の軌道の単位接線ベクトルと 2 つの単位法線ベクトル、それぞれのスカラー成分を用いると、速度は次のように分解できる：

このとき速度は軌道の接線方向を常に向くため（詳細は #方向が軌道の接線方向）、逆に、法線方向を全く向かない。つまり法線成分がゼロでが常に成立する。よって速度は次で表現できる：

このときは（）とも言う。速度の大きさは運動の速さであるため（詳細は #大きさが速さ）、次が常に成立する：

すなわち速度の大きさ（運動の速さ）は接線成分の大きさと一致する。逆に、速度の接線成分は「向きを持った速さ」と解釈できる。

平均速度はある時間区間における単位時間当たりの物体の位置の変化量である。、平均速度ベクトルとも。

時間区間において物体が位置からに変化したとする。この変位をとすると、時間区間における平均速度は、

で定義される。このとき平均速度の大きさを平均の速さという。

平均速度の極限すなわちでの平均速度は、瞬間速度すなわち速度と一致する（⇒ #定義）。

類似の概念着目する現象が時間的に変化している場合に、その現象の単位時間あたりの変化量（時間微分）に対して「速度」という言葉が用いられることがある。

面積速度角速度気化速度反応速度膨張速度

など種々の速度の概念が定義される。各種物理量の速度には特別な名称が付けられていることがあり、馬力、仕事率、躍度などがある。

物体の運動やその安定性を記述する際、最初の状態における速度がしばしば問題になる（初期値問題）。この初めの速度のことを初速度という。

速度に対して抵抗を受けて変化するとき、平衡となって一定となった速度を終端速度という。

脚注

注釈

出典

参考文献

速度

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