속력과 함께 움직이는 물체의 빠르기의 정도를 나타내는 양이다. 속력은 단위시간당 이동거리를 측정하여 계산하는
반면, 속도는 단위시간당 이동한 변위를 측정함으로써 그 크기가 결정된다. 속력과 같은 단위를 쓰지만 속력이 스칼라량임에 반해 속도는
변위
벡터와 같은 방향을 가지는
벡터량이다. 단위는 속력과 같이 변위/시간을 사용하며 주로 m/s, km/h 등이
쓰인다.
속도와 속력의 차이(이동거리와 변위의 개념 차이)
세 사람이 단위 시간 동안 그림에
표시되어 있는 것과 같은 세 가지의 경로를 따라 이동을 했다고 하자. 이동거리는 A>C>B의 순으로 길다. B는 직선거리로 변위
벡터의 크기를 나타낸다. 만약 세 사람이 출발해서 도착할 때까지의 이동 시간이 모두 같다면 이 경우 이동 속도 또한 같아진다. 처음과 끝점이
동일해 변위 벡터의 크기가 세 경우 모두 같기 때문이다. 이때 속도 벡터의 방향은 도착지점
위치
벡터에서 출발지점 위치 벡터를 뺀 벡터의 방향과 같다. 하지만 이동 거리는 세 경우 전부 다르므로 속력은
A>C>B의 순이 된다.
속력과의
차이
1초 동안 어떤 사람이 반지름이 r m인 원 주위를 한 바퀴 돌아 제자리로 돌아왔다고 가정하자. 이때 이 사람의
속력은 2*1*r=2r(m/s)이지만 변위가 0이므로 속도는 0(m/s)이다. 속력은 이동하는 이의 중간 과정을 모두 고려하지만 속도는 처음과
마지막의 상태만을 생각한다.
속도는 물체의 운동 상태를 기술하기 위한 중요한 양이다. 힘이 질량 a인
물체에 '얼마만한 크기'로 '어떤 방향'으로 작용하고 있는지를 알 때에 뉴턴의 2법칙을 적용해서 물체의 가속도를 계산할 수 있고 이 가속도를
적분함으로써 시간에 따른 물체의 속도를, 그리고 이 속도를 다시 적분함으로써 시간에 따른 물체의 위치를 역시 계산해서 예상할 수 있게 된다.
이를 기반으로 하여 중력 하에서의 직선 운동,
포물선
운동,
원운동 등
교과
과정에 나와있는 물체의 운동에 대한 흥미 있는 계산을 직접 해볼 수 있다.
