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과학

속도

속도과학
영문명
Velocity
물리량의 성격
벡터
국제단위계 단위
m/s
구별할 개념
속력
속도는 위치가 시간에 따라 변하는 비율을 크기와 방향으로 나타내는 물리량이다. 고전역학에서 평균 속도는 변위를 걸린 시간으로 나누며, 순간 속도는 위치의 시간 미분으로 정의한다.

이동 거리와 변위

출발점에서 12m 떨어진 곳까지 갔다가 원래 자리로 돌아왔다고 하자. 이동한 총거리는 24m지만 처음과 마지막 위치의 차이인 변위는 0이다.

이 이동에 12초가 걸렸다면 평균 속도의 크기는 0이고 평균 속력은 2m/s다. 이동 경로의 길이와 변위를 구분해야 두 계산의 차이를 이해할 수 있다.

순간의 움직임

평균 속도는 정해진 시간 구간 전체를 요약한다. 순간 속도는 해당 시각 부근에서 위치가 어떻게 변하는지 나타낸다. 평균이 0이어도 이동 중 각 순간의 속도가 모두 0인 것은 아니다.

방향을 포함한 값

같은 속력으로 동쪽으로 가는 물체와 서쪽으로 가는 물체는 속도가 다르다. 좌표축을 정하면 방향에 따라 성분의 부호를 달리 표시할 수 있다.

속도의 방향만 변해도 속도는 변한 것이다. 일정한 속력으로 원을 도는 운동에서 가속도가 존재하는 이유도 이 점에 있다.

무엇을 기준으로 보는가

속도는 위치를 나타내는 기준계와 관련된다. 움직이는 차량 안의 사람과 지면의 사람이 같은 물체에 대해 서로 다른 속도를 측정할 수 있다.

따라서 속도를 말할 때는 필요한 경우 어떤 기준에 대한 값인지 함께 정해야 한다.

관련 문서

가속도 / 미분 / 좌표계 / 운동량 / 상대성이론