速さ
テンプレート:物理量 テンプレート:古典力学 物理学の運動学における速さ（はやさ、テンプレート:Lang-en-short）は、速度ベクトルの大きさを指す用語である。各時刻の位置が特定できるような何らかの'もの'[1]があって、その'もの'が時間とともに移動していく場合に、その（道のりとしての）移動距離が時間的に増していく変化のすばやさ（変化率）を表す量である。速度が一定の場合は、単位時間あたりの移動距離であると考えてよい。
速さと速度
物体の位置ベクトルを<math>\boldsymbol{r}</math>、時刻を<math>t</math>で表すとき、物体の速度 <math>{\frac{d\boldsymbol{r}}{dt}}</math> に対する 速さ <math>V</math> の定義は以下のとおりである。
テンプレート:Indent{dt}\right|</math>}}
速さは、移動の方向（含前後進の別）を考慮しない（問わない）正のスカラー量であり、その次元は、速度と同じく、[距離] ÷ [時間] となる。
以下、簡単化した例で説明するために、ある物体が一つの直線上を運動する場合を考え、この直線を<math>x</math>軸にとることにする。 この場合、時刻が<math>\Delta t</math>だけ増加する間に物体が移動した道のりは、その間の物体の<math>x</math>座標の増加分 <math>\Delta x</math> となる。 ここで、道のりが時間に対して一定の割合(変化率)で増していくときには、（1次元的な）速度は <math>\frac{\Delta x}{\Delta t}</math> によって表される。
一般には、道のりの時間に対する変化率は一定ではない（落体, 加・減速する乗り物, 飛翔する昆虫などを思い描くとよい.）。その場合には、<math>x</math>の 時刻<math>t</math>に対する変化を表すグラフを考え、そのグラフの（各時刻における）勾配をもって速度<math>v</math>の定義とする。これは、数学的には <math>x</math>を<math>t</math>で微分した量に他ならない。
- <math>v = \frac{dx}{dt}</math>
このように、速度が一定でない場合に、ゼロでない時間間隔における比の量 <math>\frac{\Delta x}{\Delta t}</math> を、<math>\Delta t</math>の間の平均速度と称する。
ここにおいて、速度の絶対値を速さ <math>V</math>、平均速度の絶対値を平均の速さ <math>\bar{V}</math> とする。
- <math>V = \left|\frac{dx}{dt}\right|</math>
- <math>\bar{V} = \left|\frac{\Delta x}{\Delta t}\right|</math>
以上の例で、速度（平均速度）は符号付きのスカラー量、速さ（平均の速さ）は正のスカラー量になっていることに注意されたい。
単位
速さの単位には次の様なものがある
- メートル毎秒、（単位記号 m/s）、SI組立単位
- キロメートル毎時、（単位記号km/h）
- マイル毎時、（単位記号mph、mi/h）
- ノット、（単位記号kt、kn）
- マッハ数、（速さを音速で除した、または割った値）
- 真空中の光の速さ（一般的に記号cで表記）で表される自然単位系の1つ）
- c = 299,792,458 m/s
重要な単位相互間の変換
- 1 m/s = 3.6 km/h
- 1 mph = 1.609 km/h
- 1 knot = 1.852 km/h = 0.514 m/s
速さの比較
- 一般的なカタツムリの速さ= 0.001 m/s； 0.004 km/h； 0.002 mph (1 ミリメートル毎秒）。
- 一般的な人の歩行の速さ= 1.1 m/s； 4 km/h； 2.5 mph。
- オリンピックの短距離走の速さ（100メートル競走の日本記録）= 10 m/s； 36 km/h； 22 mph。
- フランスオートルートの制限された速さ= 36 m/s； 130 km/h； 80 mph。
- 台北101のエレベーターの速さ= 1010 m/min； 16.7 m/s； 60.6 km/h； 37.6 mph。
- ボーイング747-8型最大航行の速さ= 290 m/s； 1050 km/h； 650 mph； （マッハ0.85）。
- 海面の高さで温度20 °C （293 ケルビン）の乾燥した空気中の音速は343 m/s ≈ 1235 km/h ≈ 768 mph （= マッハ 1 と定義される）。
- 国際航空連盟によって決められた方法での公式最大飛行速さ= 980 m/s； 3,530 km/h； 2,194 mph。
- スペースシャトルが地球へ帰還時の大気圏再突入の速さ= 7,800 m/s； 28,000 km/h； 17,500 mph。
- 地球の平均公転周期の速さ= 29,783 m/s； 107,218 km/h； 66,623 mph。
- 真空中の光の速さ（一般的に記号cで表記）299,792,458 m/s（定義された正式値）。
tacho
「テンプレート:ルビ」は「speed、速さ」を意味する英語接頭辞（仮名書きは日本語外来語）。同義の古代ギリシア語 Ταχος （ラテン文字化:テンプレート:ラテン翻字、タコス）を語源とする。この接頭辞を持つ語には「tachometer」（タコメーター）、「tachograph」（タコグラフ）などがある。
関連項目
参考文献
- リチャード・P・ファインマン、Robert B. Leighton, Matthew Sands, The Feynman Lectures on Physics（ファインマン物理学）、 Volume I, Section 8-2. Addison-Wesley, Reading, Massachusetts (1963). ISBN 0-201-02116-1.
