Chiunque guida un'auto ha familiarità con il concetto di velocità. È il numero sul tachimetro che indica la velocità con cui l'auto procede. Nelle automobili, la velocità viene misurata in miglia all'ora (mph) o chilometri all'ora (kph), ma le unità che i fisici più spesso usano per la velocità sono metri al secondo (m /s). È possibile ottenere una definizione accurata della velocità semplicemente esaminando queste unità. Sono unità di distanza percorse (d) divise per unità di tempo (t), e questa è sostanzialmente la definizione di velocità (S). Nel linguaggio della matematica scrivi questo come

S \u003d d /t
Velocità istantanea e media

Il tachimetro nella tua auto ti dice quanto vai avanti in un'ora se mantieni una velocità costante, ma raramente i conducenti lo fanno. In un'ora tipica di guida, la velocità registrata dal tachimetro cambia costantemente e la distanza effettiva percorsa in un'ora è una media di tutte queste velocità. La distanza totale percorsa in un'unità di tempo, ad esempio un'ora, è la velocità media (S _av):

S _{av \u003d Distanza totale ÷ tempo totale}

La velocità visualizzata sul tachimetro è la velocità istantanea (S _{I). I fisici esprimono la velocità istantanea definendola come il cambiamento di posizione (x) tra due intervalli di tempo, t 1 e t 2 e lasciando che l'intervallo di tempo si avvicini a zero. S I \u003d (x 2 - x 1) ÷ (t 2 - t 1) \u003d ∆x /∆t. Se si lascia avvicinarsi a zero, si ottiene un'espressione matematica nota come derivata, che per convenzione è scritta dx /dt. Per i fisici, l'espressione più accurata per la velocità istantanea è}

S _{I \u003d dx /dt
Velocità e velocità}

Le persone usano spesso le parole velocità e velocità in modo intercambiabile, ma loro "don't mean the same thing.", 3, [[La velocità è una quantità vettoriale, il che significa che ha una componente direzionale, mentre la velocità è una quantità scalare che non tiene conto della direzione.

Per capire perché la direzione è importante, considera la differenza nel tempo necessario per guidare tra due punti su una strada diritta e una tortuosa. Se la strada è dritta, è possibile calcolare la media di tutte le velocità istantanee registrate dal tachimetro e ottenere la stessa velocità media che si divide dividendo la distanza totale per il tempo totale. Se la strada è ventosa, tuttavia, questi due numeri saranno diversi. Questo perché la componente direzionale della velocità verso la tua destinazione diminuisce ogni volta che la strada devia a sinistra oa destra.

La velocità è talvolta indicata dalla lettera v con una freccia su di essa per indicare che è una quantità vettoriale , ma la freccia non è davvero necessaria. Per definizione, la velocità ha una componente direzionale.
Velocità di rotazione

Quando un oggetto sta ruotando, la velocità di rotazione è il numero di giri completi che compie in un tempo unitario. Le unità più comuni sono i giri al minuto (rpm). I punti in un disco rotante hanno una velocità in avanti che cambia costantemente direzione. La velocità tangenziale è la velocità in avanti in un dato momento ed è influenzata dalla distanza radiale dal centro di rotazione. I punti più lontani dal centro si stanno muovendo più velocemente dei punti più vicini al centro. Calcola la velocità tangenziale di un punto su un disco rotante usando l'espressione:

Velocità tangenziale \u003d velocità di rotazione x distanza radiale