Iedereen die een auto bestuurt, kent het concept van snelheid. Het is het nummer op de snelheidsmeter dat aangeeft hoe snel de auto rijdt. In auto's wordt snelheid gemeten in mijlen per uur (mph) of kilometers per uur (km /u), maar de eenheden die natuurkundigen meestal gebruiken voor snelheid zijn meters per seconde (m /s). U kunt een nauwkeurige snelheidsdefinitie krijgen door deze eenheden eenvoudig te onderzoeken. Het zijn eenheden van afgelegde afstand (d) gedeeld door eenheden van tijd (t), en dat is in feite de definitie van snelheid (S). In de taal van de wiskunde schrijf je dit als een

S = d /t

Momentane en gemiddelde snelheid

De snelheidsmeter in je auto vertelt je hoe ver je gaat in een uur als je een constante snelheid aanhoudt, maar bestuurders doen dat zelden. In een normaal uur rijden, verandert de snelheid die door de snelheidsmeter wordt geregistreerd constant, en de werkelijke afstand die u in een uur aflegt, is een gemiddelde van al deze snelheden. De totale afstand die je reist in een tijdseenheid, zoals een uur, is je gemiddelde snelheid (S _av):

S _{av = Totale afstand ÷ totale tijd}

De snelheid weergegeven op de snelheidsmeter is uw momentane snelheid (S _{I). Natuurkundigen brengen instantane snelheid tot expressie door deze te definiëren als de verandering in positie (x) tussen twee tijdsintervallen, t 1 en t 2 en het tijdsinterval te laten naderen tot nul. S I = (x 2 - x 1) ÷ (t 2 - t 1) = Δx /Δt. Als je Δt nul laat benaderen, krijg je een wiskundige uitdrukking die bekend staat als een afgeleide, die volgens afspraak is geschreven met dx /dt. Voor natuurkundigen is de meest accurate uitdrukking voor ogenblikkelijke snelheid}

S _{I = dx /dt}

Snelheid en snelheid

Mensen gebruiken de woorden snelheid en snelheid vaak door elkaar , maar ze bedoelen niet hetzelfde. Velocity is een vectoraantal, wat betekent dat het een directioneel component heeft, terwijl snelheid een scalaire grootheid is die geen rekening houdt met richting.

Om te zien waarom richting belangrijk is, moet rekening worden gehouden met het verschil in tijd dat nodig is om te rijden tussen twee punten op een rechte weg en een bochtige. Als de weg recht is, kunt u alle momentane snelheden die door de snelheidsmeter zijn gemeten, gemiddelde maken en dezelfde gemiddelde snelheid krijgen als u zou doen door de totale afstand te delen door de totale tijd. Als de weg echter winderig is, zullen deze twee nummers verschillend zijn. Dit komt omdat de directionele component van de snelheid naar je bestemming afneemt telkens wanneer de weg naar links of rechts buigt.

Velocity wordt soms aangegeven door de letter v met een pijl erover om aan te geven dat het een vectorgrootheid is , maar de pijl is niet echt noodzakelijk. Per definitie heeft snelheid een richtingscomponent.

Rotatiesnelheid

Wanneer een object draait, is de rotatiesnelheid het aantal volledige omwentelingen dat het maakt in een eenheidsperiode. De meest gebruikelijke eenheden zijn omwentelingen per minuut (rpm). Punten in een draaiende schijf hebben een voorwaartse snelheid die voortdurend van richting verandert. De tangentiële snelheid is de voorwaartse snelheid op een bepaald moment en wordt beïnvloed door de radiale afstand vanaf het rotatiecentrum. Punten verder van het centrum bewegen sneller dan punten dichter bij het centrum. U berekent de tangentiële snelheid van een punt op een roterende schijf met de uitdrukking:

Tangentiële snelheid = rotatiesnelheid x radiale afstand