速さ
| 速さ speed | |
|---|---|
| 量記号 | v, u, w |
| 次元 | L T −1 |
| 種類 | スカラー |
| SI単位 | メートル毎秒 (m/s) |
| CGS単位 | センチメートル毎秒 (cm/s) |
| FPS単位 | フィート毎秒 (ft/s) |
| プランク単位 | 光速度 (c) |
古典力学 | ||||||||||
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F=ddt(mv){displaystyle {boldsymbol {F}}={frac {mathrm {d} }{mathrm {d} t}}(m{boldsymbol {v}})}  運動の第2法則 | ||||||||||
歴史 | ||||||||||
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物理学の運動学における速さ（はやさ、英: speed）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。
^ ここで言う 'もの' は、実際の固体物体を指す場合の他、系の中の仮想点や連続体の仮想境界であったり、さらに一般には位置と時間で決まる関数の特徴的な点を追うなど、（各時刻の位置が定まるという条件さえ満たせば）対象は様々である．
目次
1 速さと速度
2 単位
3 速さの比較
4 tacho
5 関連項目
6 参考文献
速さと速度
物体の位置ベクトルをr{displaystyle {boldsymbol {r}}}
V=|drdt|{displaystyle V=left|{frac {d{boldsymbol {r}}}{dt}}right|}
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x{displaystyle x}
この場合、時刻がΔt{displaystyle Delta t}
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 ΔxΔt{displaystyle {frac {Delta x}{Delta t}}}
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、x{displaystyle x}
- v=dxdt{displaystyle v={frac {dx}{dt}}}
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 ΔxΔt{displaystyle {frac {Delta x}{Delta t}}}
ここにおいて、速度の絶対値を速さ V{displaystyle V}
- V=|dxdt|{displaystyle V=left|{frac {dx}{dt}}right|}
- V¯=|ΔxΔt|{displaystyle {bar {V}}=left|{frac {Delta x}{Delta t}}right|}
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（正確に）
重要な単位相互間の変換
- 1 m/s = 3.6 km/h
- 1 mph = 1.609 344 km/h
- 1 knot = 1.852 km/h = 約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
「tacho（タコ）」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:takhos、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
- 速度計
- 加速度
- 単位時間
- 微分
- 運動方程式
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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.
