Как пишется знак скорости в математике

Среди прочих обозначений наиболее часто школьников интересует вопрос о том, как в математике обозначается скорость, время, расстояние. Связано это с тем, что обозначения этих величин (особенно — скорости) в учебниках по математике и физике можно увидеть различные: с чертой над буквой v (читается: [вэ]), со стрелкой над буквой v, а также буквы v, выделенные курсивом или жирным шрифтом.

Скорость в математике обозначается буквой v, но её написание принято различным для рукописного и печатного текста.

В рукописном тексте скорость движения обычно обозначается строчной (т.е. маленькой) прописной (т.е. не печатной, как в тексте из газеты, а написанной от руки так, как если бы писали письмо) буквой v. В учебниках по математике (т.е. в печатном тексте) обычно скорость движения обозначается печатной буквой v, прямой или выделенной курсивом. Такое обозначение принимается практически во всех задачах по математике, исключение составляют лишь задачи, иллюстрирующие тему «Векторы» (в этом случае обозначение принимается таким же, как и в физике).

В физике (а точнее – в её разделе «механика») обозначение скорости зависит от того, нужно ли в данной задаче учитывать тот факт, что скорость – величина векторная. Там, где учитывать это не нужно, скорость обозначается строчной буквой v (печатной или прописной, так же, как и в математике). Если же необходимо учитывать то, что скорость характеризуется не только модулем (т.е. величиной), но и направлением, скорость изображается либо прописной буквой v с направленной слева направо стрелкой над этой буквой, либо той же прописной буквой v с горизонтальной чертой над этой буквой. В печатном тексте в этом случае обычно скорость обозначают либо печатной строчной буквой v со стрелкой или чертой над буквой, либо печатной буквой v, выделенной жирным шрифтом (т.е. так: v).

Буквой v обозначают скорость движения тел. Для обозначения скорости света и скорости звука принята другая, отличная от обозначения скорости движения тел, буква. Скорость света обозначается буквой «с» (скорость света в вакууме составляет с = 2,9979х10⁸ м/с = 2,9979х10⁵ км/с). Скорость звука так же обозначается буквой с (читается: [цэ]).

Ускорение обозначается буквой а (исключение составляет лишь ускорение свободного падения, эта величина обозначается буквой g (читается [жэ]), g = 9,81 м/с²). Если необходимо подчеркнуть, что эта величина – векторная (например, это часто требуется в физике), то над буквой «а» изображается либо горизонтальная черта, либо горизонтальная стрелка (так же, как и при обозначении скорости). В печатном тексте для обозначения ускорения как векторной величины может использоваться и буква «а», выделенная жирным шрифтом.

Если при решении задачи по физике или математике необходимо обозначить время, то это пишется буквой так: t (читается: [тэ]), а если расстояние — пишется буквой так: s (читается: [эс]). Для обозначения пути обычно используется строчная (маленькая) буква [эль], т.е. l, реже — заглавная (большая) буква [эль], т.е. L. Чтобы обозначение пути «l» не было похоже на «единицу», эту букву пишут курсивом, т.е. с наклоном.

Вообще, вопросы «как в математике пишется скорость», «как в математике пишется время», «как в математике пишется расстояние» некорректны. Лучше формулировать такой вопрос, употребляя не слово «пишется», а слово «обозначается».

Источники: 

• Яворский Б.М., Детлаф А.А., Лебедев А.К. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов 
• Справочник по элементарной математике. Геометрия, тригонометрия, векторная алгебра/ Под ред. П.Ф. Фильчакова 
• Каплан И.А. Практические занятия по высшей математике

Дополнительная информация:

• ru.wikipedia.org – Список обозначений в физике
• azbyka.kz — Урок математики «Скорость, время, расстояние»

This article is about the property of moving bodies. For other uses, see Speed (disambiguation).

Speed
Speed can be thought of as the rate at which an object covers distance. A fast-moving object has a high speed and covers a relatively large distance in a given amount of time, while a slow-moving object covers a relatively small amount of distance in the same amount of time.
Common symbols	v
SI unit	m/s, m s−1
Dimension	L T−1

In everyday use and in kinematics, the speed (commonly referred to as v) of an object is the magnitude of the change of its position over time or the magnitude of the change of its position per unit of time; it is thus a scalar quantity.^[1] The average speed of an object in an interval of time is the distance travelled by the object divided by the duration of the interval;^[2] the instantaneous speed is the limit of the average speed as the duration of the time interval approaches zero. Speed is not the same as velocity.

Speed has the dimensions of distance divided by time. The SI unit of speed is the metre per second (m/s), but the most common unit of speed in everyday usage is the kilometre per hour (km/h) or, in the US and the UK, miles per hour (mph). For air and marine travel, the knot is commonly used.

The fastest possible speed at which energy or information can travel, according to special relativity, is the speed of light in a vacuum c = 299792458 metres per second (approximately 1079000000 km/h or 671000000 mph). Matter cannot quite reach the speed of light, as this would require an infinite amount of energy. In relativity physics, the concept of rapidity replaces the classical idea of speed.

Definition

Historical definition

Italian physicist Galileo Galilei is usually credited with being the first to measure speed by considering the distance covered and the time it takes. Galileo defined speed as the distance covered per unit of time.^[3] In equation form, that is

where is speed, is distance, and is time. A cyclist who covers 30 metres in a time of 2 seconds, for example, has a speed of 15 metres per second. Objects in motion often have variations in speed (a car might travel along a street at 50 km/h, slow to 0 km/h, and then reach 30 km/h).

Instantaneous speed

Speed at some instant, or assumed constant during a very short period of time, is called instantaneous speed. By looking at a speedometer, one can read the instantaneous speed of a car at any instant.^[3] A car travelling at 50 km/h generally goes for less than one hour at a constant speed, but if it did go at that speed for a full hour, it would travel 50 km. If the vehicle continued at that speed for half an hour, it would cover half that distance (25 km). If it continued for only one minute, it would cover about 833 m.

In mathematical terms, the instantaneous speed is defined as the magnitude of the instantaneous velocity , that is, the derivative of the position with respect to time:^[2][4]

If is the length of the path (also known as the distance) travelled until time , the speed equals the time derivative of :^[2]

In the special case where the velocity is constant (that is, constant speed in a straight line), this can be simplified to . The average speed over a finite time interval is the total distance travelled divided by the time duration.

Average speed

Different from instantaneous speed, average speed is defined as the total distance covered divided by the time interval. For example, if a distance of 80 kilometres is driven in 1 hour, the average speed is 80 kilometres per hour. Likewise, if 320 kilometres are travelled in 4 hours, the average speed is also 80 kilometres per hour. When a distance in kilometres (km) is divided by a time in hours (h), the result is in kilometres per hour (km/h).

Average speed does not describe the speed variations that may have taken place during shorter time intervals (as it is the entire distance covered divided by the total time of travel), and so average speed is often quite different from a value of instantaneous speed.^[3] If the average speed and the time of travel are known, the distance travelled can be calculated by rearranging the definition to

Using this equation for an average speed of 80 kilometres per hour on a 4-hour trip, the distance covered is found to be 320 kilometres.

Expressed in graphical language, the slope of a tangent line at any point of a distance-time graph is the instantaneous speed at this point, while the slope of a chord line of the same graph is the average speed during the time interval covered by the chord. Average speed of an object is
Vav = s÷t

Difference between speed and velocity

Speed denotes only how fast an object is moving, whereas velocity describes both how fast and in which direction the object is moving.^[5] If a car is said to travel at 60 km/h, its speed has been specified. However, if the car is said to move at 60 km/h to the north, its velocity has now been specified.

The big difference can be discerned when considering movement around a circle. When something moves in a circular path and returns to its starting point, its average velocity is zero, but its average speed is found by dividing the circumference of the circle by the time taken to move around the circle. This is because the average velocity is calculated by considering only the displacement between the starting and end points, whereas the average speed considers only the total distance travelled.

Tangential speed

Linear speed is the distance travelled per unit of time, while tangential speed (or tangential velocity) is the linear speed of something moving along a circular path.^[6] A point on the outside edge of a merry-go-round or turntable travels a greater distance in one complete rotation than a point nearer the center. Travelling a greater distance in the same time means a greater speed, and so linear speed is greater on the outer edge of a rotating object than it is closer to the axis. This speed along a circular path is known as tangential speed because the direction of motion is tangent to the circumference of the circle. For circular motion, the terms linear speed and tangential speed are used interchangeably, and both use units of m/s, km/h, and others.

Rotational speed (or angular speed) involves the number of revolutions per unit of time. All parts of a rigid merry-go-round or turntable turn about the axis of rotation in the same amount of time. Thus, all parts share the same rate of rotation, or the same number of rotations or revolutions per unit of time. It is common to express rotational rates in revolutions per minute (RPM) or in terms of the number of «radians» turned in a unit of time. There are little more than 6 radians in a full rotation (2π radians exactly). When a direction is assigned to rotational speed, it is known as rotational velocity or angular velocity. Rotational velocity is a vector whose magnitude is the rotational speed.

Tangential speed and rotational speed are related: the greater the RPMs, the larger the speed in metres per second. Tangential speed is directly proportional to rotational speed at any fixed distance from the axis of rotation.^[6] However, tangential speed, unlike rotational speed, depends on radial distance (the distance from the axis). For a platform rotating with a fixed rotational speed, the tangential speed in the centre is zero. Towards the edge of the platform the tangential speed increases proportional to the distance from the axis.^[7] In equation form:

where v is tangential speed and ω (Greek letter omega) is rotational speed. One moves faster if the rate of rotation increases (a larger value for ω), and one also moves faster if movement farther from the axis occurs (a larger value for r). Move twice as far from the rotational axis at the centre and you move twice as fast. Move out three times as far, and you have three times as much tangential speed. In any kind of rotating system, tangential speed depends on how far you are from the axis of rotation.

When proper units are used for tangential speed v, rotational speed ω, and radial distance r, the direct proportion of v to both r and ω becomes the exact equation

Thus, tangential speed will be directly proportional to r when all parts of a system simultaneously have the same ω, as for a wheel, disk, or rigid wand.

Units

Units of speed include:

• metres per second (symbol m s⁻¹ or m/s), the SI derived unit;
• kilometres per hour (symbol km/h);
• miles per hour (symbol mi/h or mph);
• knots (nautical miles per hour, symbol kn or kt);
• feet per second (symbol fps or ft/s);
• Mach number (dimensionless), speed divided by the speed of sound;
• in natural units (dimensionless), speed divided by the speed of light in vacuum (symbol c = 299792458 m/s).

Conversions between common units of speed

	m/s	km/h	mph	knot	ft/s
1 m/s =	1	3.600000	2.236936*	1.943844*	3.280840*
1 km/h =	0.277778*	1	0.621371*	0.539957*	0.911344*
1 mph =	0.44704	1.609344	1	0.868976*	1.466667*
1 knot =	0.514444*	1.852	1.150779*	1	1.687810*
1 ft/s =	0.3048	1.09728	0.681818*	0.592484*	1

(* = approximate values)

Examples of different speeds

Speed	m/s	ft/s	km/h	mph	Notes
Global average sea level rise	0.00000000011	0.00000000036	0.0000000004	0.00000000025	3.5 mm/year[8]
Approximate rate of continental drift	0.0000000013	0.0000000042	0.0000000045	0.0000000028	4 cm/year. Varies depending on location.
Speed of a common snail	0.001	0.003	0.004	0.002	1 millimetre per second
A brisk walk	1.7	5.5	6.1	3.8
A typical road cyclist	4.4	14.4	16	10	Varies widely by person, terrain, bicycle, effort, weather
A fast martial arts kick	7.7	25.2	27.7	17.2	Fastest kick recorded at 130 milliseconds from floor to target at 1 meter distance. Average velocity speed across kick duration[9]
Sprint runners	12.2	40	43.92	27	Usain Bolt’s 100 metres world record.
Approximate average speed of road race cyclists	12.5	41.0	45	28	On flat terrain, will vary
Typical suburban speed limit in most of the world	13.8	45.3	50	30
Taipei 101 observatory elevator	16.7	54.8	60.6	37.6	1010 m/min
Typical rural speed limit	24.6	80.66	88.5	56
British National Speed Limit (single carriageway)	26.8	88	96.56	60
Category 1 hurricane	33	108	119	74	Minimum sustained speed over 1 minute
Average peak speed of a cheetah	33.53	110	120.7	75
Speed limit on a French autoroute	36.1	118	130	81
Highest recorded human-powered speed	37.02	121.5	133.2	82.8	Sam Whittingham in a recumbent bicycle[10]
Average speed of Human sneeze	44.44	145.82	160	99.42
Muzzle velocity of a paintball marker	90	295	320	200
Cruising speed of a Boeing 747-8 passenger jet	255	836	917	570	Mach 0.85 at 35000 ft (10668 m) altitude
Speed of a .22 caliber Long Rifle bullet	326.14	1070	1174.09	729.55
The official land speed record	341.1	1119.1	1227.98	763
The speed of sound in dry air at sea-level pressure and 20 °C	343	1125	1235	768	Mach 1 by definition. 20 °C = 293.15 kelvins.
Muzzle velocity of a 7.62×39mm cartridge	710	2330	2600	1600	The 7.62×39mm round is a rifle cartridge of Soviet origin
Official flight airspeed record for jet engined aircraft	980	3215	3530	2194	Lockheed SR-71 Blackbird
Space Shuttle on re-entry	7800	25600	28000	17,500
Escape velocity on Earth	11200	36700	40000	25000	11.2 km·s−1
Voyager 1 relative velocity to the Sun in 2013	17000	55800	61200	38000	Fastest heliocentric recession speed of any humanmade object.[11] (11 mi/s)
Average orbital speed of planet Earth around the Sun	29783	97713	107218	66623
The fastest recorded speed of the Helios probes	70,220	230,381	252,792	157,078	Recognized as the fastest speed achieved by a man-made spacecraft, achieved in solar orbit.
Orbital speed of the Sun relative to the center of the galaxy	251000	823000	904000	561000
Speed of the Galaxy relative to the CMB	550000	1800000	2000000	1240000
Speed of light in vacuum (symbol c)	299792458	983571056	1079252848	670616629	Exactly 299792458 m/s, by definition of the metre

Psychology

According to Jean Piaget, the intuition for the notion of speed in humans precedes that of duration, and is based on the notion of outdistancing.^[12] Piaget studied this subject inspired by a question asked to him in 1928 by Albert Einstein: «In what order do children acquire the concepts of time and speed?»^[13] Children’s early concept of speed is based on «overtaking», taking only temporal and spatial orders into consideration, specifically: «A moving object is judged to be more rapid than another when at a given moment the first object is behind and a moment or so later ahead of the other object.»^[14]

See also

References

• Richard P. Feynman, Robert B. Leighton, Matthew Sands. The Feynman Lectures on Physics, Volume I, Section 8–2. Addison-Wesley, Reading, Massachusetts (1963). ISBN 0-201-02116-1.

This article is about the property of moving bodies. For other uses, see Speed (disambiguation).

Speed
Speed can be thought of as the rate at which an object covers distance. A fast-moving object has a high speed and covers a relatively large distance in a given amount of time, while a slow-moving object covers a relatively small amount of distance in the same amount of time.
Common symbols	v
SI unit	m/s, m s−1
Dimension	L T−1

In everyday use and in kinematics, the speed (commonly referred to as v) of an object is the magnitude of the change of its position over time or the magnitude of the change of its position per unit of time; it is thus a scalar quantity.^[1] The average speed of an object in an interval of time is the distance travelled by the object divided by the duration of the interval;^[2] the instantaneous speed is the limit of the average speed as the duration of the time interval approaches zero. Speed is not the same as velocity.

Speed has the dimensions of distance divided by time. The SI unit of speed is the metre per second (m/s), but the most common unit of speed in everyday usage is the kilometre per hour (km/h) or, in the US and the UK, miles per hour (mph). For air and marine travel, the knot is commonly used.

The fastest possible speed at which energy or information can travel, according to special relativity, is the speed of light in a vacuum c = 299792458 metres per second (approximately 1079000000 km/h or 671000000 mph). Matter cannot quite reach the speed of light, as this would require an infinite amount of energy. In relativity physics, the concept of rapidity replaces the classical idea of speed.

Definition

Historical definition

Italian physicist Galileo Galilei is usually credited with being the first to measure speed by considering the distance covered and the time it takes. Galileo defined speed as the distance covered per unit of time.^[3] In equation form, that is

where is speed, is distance, and is time. A cyclist who covers 30 metres in a time of 2 seconds, for example, has a speed of 15 metres per second. Objects in motion often have variations in speed (a car might travel along a street at 50 km/h, slow to 0 km/h, and then reach 30 km/h).

Instantaneous speed

Speed at some instant, or assumed constant during a very short period of time, is called instantaneous speed. By looking at a speedometer, one can read the instantaneous speed of a car at any instant.^[3] A car travelling at 50 km/h generally goes for less than one hour at a constant speed, but if it did go at that speed for a full hour, it would travel 50 km. If the vehicle continued at that speed for half an hour, it would cover half that distance (25 km). If it continued for only one minute, it would cover about 833 m.

In mathematical terms, the instantaneous speed is defined as the magnitude of the instantaneous velocity , that is, the derivative of the position with respect to time:^[2][4]

If is the length of the path (also known as the distance) travelled until time , the speed equals the time derivative of :^[2]

In the special case where the velocity is constant (that is, constant speed in a straight line), this can be simplified to . The average speed over a finite time interval is the total distance travelled divided by the time duration.

Average speed

Different from instantaneous speed, average speed is defined as the total distance covered divided by the time interval. For example, if a distance of 80 kilometres is driven in 1 hour, the average speed is 80 kilometres per hour. Likewise, if 320 kilometres are travelled in 4 hours, the average speed is also 80 kilometres per hour. When a distance in kilometres (km) is divided by a time in hours (h), the result is in kilometres per hour (km/h).

Average speed does not describe the speed variations that may have taken place during shorter time intervals (as it is the entire distance covered divided by the total time of travel), and so average speed is often quite different from a value of instantaneous speed.^[3] If the average speed and the time of travel are known, the distance travelled can be calculated by rearranging the definition to

Using this equation for an average speed of 80 kilometres per hour on a 4-hour trip, the distance covered is found to be 320 kilometres.

Expressed in graphical language, the slope of a tangent line at any point of a distance-time graph is the instantaneous speed at this point, while the slope of a chord line of the same graph is the average speed during the time interval covered by the chord. Average speed of an object is
Vav = s÷t

Difference between speed and velocity

Speed denotes only how fast an object is moving, whereas velocity describes both how fast and in which direction the object is moving.^[5] If a car is said to travel at 60 km/h, its speed has been specified. However, if the car is said to move at 60 km/h to the north, its velocity has now been specified.

The big difference can be discerned when considering movement around a circle. When something moves in a circular path and returns to its starting point, its average velocity is zero, but its average speed is found by dividing the circumference of the circle by the time taken to move around the circle. This is because the average velocity is calculated by considering only the displacement between the starting and end points, whereas the average speed considers only the total distance travelled.

Tangential speed

Linear speed is the distance travelled per unit of time, while tangential speed (or tangential velocity) is the linear speed of something moving along a circular path.^[6] A point on the outside edge of a merry-go-round or turntable travels a greater distance in one complete rotation than a point nearer the center. Travelling a greater distance in the same time means a greater speed, and so linear speed is greater on the outer edge of a rotating object than it is closer to the axis. This speed along a circular path is known as tangential speed because the direction of motion is tangent to the circumference of the circle. For circular motion, the terms linear speed and tangential speed are used interchangeably, and both use units of m/s, km/h, and others.

Rotational speed (or angular speed) involves the number of revolutions per unit of time. All parts of a rigid merry-go-round or turntable turn about the axis of rotation in the same amount of time. Thus, all parts share the same rate of rotation, or the same number of rotations or revolutions per unit of time. It is common to express rotational rates in revolutions per minute (RPM) or in terms of the number of «radians» turned in a unit of time. There are little more than 6 radians in a full rotation (2π radians exactly). When a direction is assigned to rotational speed, it is known as rotational velocity or angular velocity. Rotational velocity is a vector whose magnitude is the rotational speed.

Tangential speed and rotational speed are related: the greater the RPMs, the larger the speed in metres per second. Tangential speed is directly proportional to rotational speed at any fixed distance from the axis of rotation.^[6] However, tangential speed, unlike rotational speed, depends on radial distance (the distance from the axis). For a platform rotating with a fixed rotational speed, the tangential speed in the centre is zero. Towards the edge of the platform the tangential speed increases proportional to the distance from the axis.^[7] In equation form:

where v is tangential speed and ω (Greek letter omega) is rotational speed. One moves faster if the rate of rotation increases (a larger value for ω), and one also moves faster if movement farther from the axis occurs (a larger value for r). Move twice as far from the rotational axis at the centre and you move twice as fast. Move out three times as far, and you have three times as much tangential speed. In any kind of rotating system, tangential speed depends on how far you are from the axis of rotation.

When proper units are used for tangential speed v, rotational speed ω, and radial distance r, the direct proportion of v to both r and ω becomes the exact equation

Thus, tangential speed will be directly proportional to r when all parts of a system simultaneously have the same ω, as for a wheel, disk, or rigid wand.

Units

Units of speed include:

• metres per second (symbol m s⁻¹ or m/s), the SI derived unit;
• kilometres per hour (symbol km/h);
• miles per hour (symbol mi/h or mph);
• knots (nautical miles per hour, symbol kn or kt);
• feet per second (symbol fps or ft/s);
• Mach number (dimensionless), speed divided by the speed of sound;
• in natural units (dimensionless), speed divided by the speed of light in vacuum (symbol c = 299792458 m/s).

Conversions between common units of speed

	m/s	km/h	mph	knot	ft/s
1 m/s =	1	3.600000	2.236936*	1.943844*	3.280840*
1 km/h =	0.277778*	1	0.621371*	0.539957*	0.911344*
1 mph =	0.44704	1.609344	1	0.868976*	1.466667*
1 knot =	0.514444*	1.852	1.150779*	1	1.687810*
1 ft/s =	0.3048	1.09728	0.681818*	0.592484*	1

(* = approximate values)

Examples of different speeds

Speed	m/s	ft/s	km/h	mph	Notes
Global average sea level rise	0.00000000011	0.00000000036	0.0000000004	0.00000000025	3.5 mm/year[8]
Approximate rate of continental drift	0.0000000013	0.0000000042	0.0000000045	0.0000000028	4 cm/year. Varies depending on location.
Speed of a common snail	0.001	0.003	0.004	0.002	1 millimetre per second
A brisk walk	1.7	5.5	6.1	3.8
A typical road cyclist	4.4	14.4	16	10	Varies widely by person, terrain, bicycle, effort, weather
A fast martial arts kick	7.7	25.2	27.7	17.2	Fastest kick recorded at 130 milliseconds from floor to target at 1 meter distance. Average velocity speed across kick duration[9]
Sprint runners	12.2	40	43.92	27	Usain Bolt’s 100 metres world record.
Approximate average speed of road race cyclists	12.5	41.0	45	28	On flat terrain, will vary
Typical suburban speed limit in most of the world	13.8	45.3	50	30
Taipei 101 observatory elevator	16.7	54.8	60.6	37.6	1010 m/min
Typical rural speed limit	24.6	80.66	88.5	56
British National Speed Limit (single carriageway)	26.8	88	96.56	60
Category 1 hurricane	33	108	119	74	Minimum sustained speed over 1 minute
Average peak speed of a cheetah	33.53	110	120.7	75
Speed limit on a French autoroute	36.1	118	130	81
Highest recorded human-powered speed	37.02	121.5	133.2	82.8	Sam Whittingham in a recumbent bicycle[10]
Average speed of Human sneeze	44.44	145.82	160	99.42
Muzzle velocity of a paintball marker	90	295	320	200
Cruising speed of a Boeing 747-8 passenger jet	255	836	917	570	Mach 0.85 at 35000 ft (10668 m) altitude
Speed of a .22 caliber Long Rifle bullet	326.14	1070	1174.09	729.55
The official land speed record	341.1	1119.1	1227.98	763
The speed of sound in dry air at sea-level pressure and 20 °C	343	1125	1235	768	Mach 1 by definition. 20 °C = 293.15 kelvins.
Muzzle velocity of a 7.62×39mm cartridge	710	2330	2600	1600	The 7.62×39mm round is a rifle cartridge of Soviet origin
Official flight airspeed record for jet engined aircraft	980	3215	3530	2194	Lockheed SR-71 Blackbird
Space Shuttle on re-entry	7800	25600	28000	17,500
Escape velocity on Earth	11200	36700	40000	25000	11.2 km·s−1
Voyager 1 relative velocity to the Sun in 2013	17000	55800	61200	38000	Fastest heliocentric recession speed of any humanmade object.[11] (11 mi/s)
Average orbital speed of planet Earth around the Sun	29783	97713	107218	66623
The fastest recorded speed of the Helios probes	70,220	230,381	252,792	157,078	Recognized as the fastest speed achieved by a man-made spacecraft, achieved in solar orbit.
Orbital speed of the Sun relative to the center of the galaxy	251000	823000	904000	561000
Speed of the Galaxy relative to the CMB	550000	1800000	2000000	1240000
Speed of light in vacuum (symbol c)	299792458	983571056	1079252848	670616629	Exactly 299792458 m/s, by definition of the metre

Psychology

According to Jean Piaget, the intuition for the notion of speed in humans precedes that of duration, and is based on the notion of outdistancing.^[12] Piaget studied this subject inspired by a question asked to him in 1928 by Albert Einstein: «In what order do children acquire the concepts of time and speed?»^[13] Children’s early concept of speed is based on «overtaking», taking only temporal and spatial orders into consideration, specifically: «A moving object is judged to be more rapid than another when at a given moment the first object is behind and a moment or so later ahead of the other object.»^[14]

See also

References

• Richard P. Feynman, Robert B. Leighton, Matthew Sands. The Feynman Lectures on Physics, Volume I, Section 8–2. Addison-Wesley, Reading, Massachusetts (1963). ISBN 0-201-02116-1.

Скорость, время и расстояние — это ключевые параметры при решении задач на движение. Эти задачи есть и в ЕГЭ и в ОГЭ по математике. Сегодня мы подробнее остановимся на этих величинах.

Расстояние

Расстояние — это физическая величина, означающая длину между двумя объектами. Расстояние обозначается буквой S и измеряется в единицах длины: метрах. Метр — это международно-принятая единица измерения длины. Однако встречаются и другие единицы длины — километр, сантиметр, миллиметр. В этом случае целесообразно перевести единицы длины в международную систему единиц (СИ).

Расстояние связано со скоростью и временем:

S=v cdot t

Вот тут таблица длин и их перевода в международную систему единиц — то есть в метры.

Единицы длины	СИ
1 сантиметр	0,01 м
1 километр	1000 м
1 дециметр	0,1 м
1 миллиметр	0,001 м
1 микрометр	1·10-6 м
1 миля	1609,34 м
1 фут	0,3048 м
1 ярд	0,9144 м
1 дюйм	0,0254 м
1 морская миля	1852 м

Время

Время — это физическая величина, которая обозначает непрерывное и необратимое (возможно) движение от прошлого к будущему через настоящее. Это фундаментальная физическая величина, единица измерения времени — секунда. Однако, в задачах могут использоваться и другие единицы времени — часы, минуты, дни.

Время можно найти по формуле:

t=frac{S}{v}

Скорость

Скорость обозначается буквой  — это физическая величина, которая обозначает какое расстояние проходит объект в единицу времени. Единица измерения скорости — м/с. Однако, встречаются также и км/ч и см/с (эти измерения не входят в международную систему единиц измерения). Скорость показывает как быстро изменяется расстояние во времени.

Например, выражение 9 м/с означает, что тело за 1 секунду проходит 9 метров. То есть за 1 секунду 9 метров, за 2 секунду еще 9 метров, итого за 2 секунду — 18 метров. В курсе школьной математики мы считаем, что скорость равномерная во времени. То есть тело за равные промежутки времени проходит равные расстояния. То есть 9 м/с означает 9 метров в любую из секунд движения тела. Однако, в реальности движение бывает равномерное и неравномерное. Мы не рассматриваем неравномерное движение в курсе математики (1-6 класс), однако в курсе алгебры элементы кинематики с неравномерным движением рассматриваются.

Еще примеры: скорость 100 км/ч — это прохождение расстояния в 100 километров за 1 час.

Формула скорости

Скорость можно найти через расстояние и время по формуле:

v=frac{S}{t}

Средняя скорость

Если движение тела можно разбить на несколько участков и в пределах каждого участка скорость тела не меняется, то целесообразно говорить о средней скорости.

Формула средней скорости:

v=frac{S_{весь ; путь}}{t_{всё ; время}}=frac{S_1+S_2+…+ S_n}{t_1+t_2+…+ t_n}

То есть средняя скорость это отношение всего пути, ко всему времени.

Скорости сближения и удаления

Понятие скорости ученики изучают еще в 4 классе, а далее это понятие расширяется и уточняется. Вводятся такие понятия как скорость сближения и скорость удаления. Не все педагоги используют эти понятия в своей работе, поскольку эти понятия можно использовать только при решении небольшого класса задач на движение и они ограничивают решение задач и другими условиями (например, если тела удаляются или сближаются не по одной прямой, а по перпендикулярным прямым). И все же, давайте мы уточним, о чем вообще идет речь.

Скорость удаления

Если два тела удаляются друг от друга, двигаясь по одной прямой, то в таких случаях говорят о скорости удаления. То есть скорость удаления характеризует расстояние, которое увеличивается по мере удаления двух тел в единицу времени.

Допустим есть два пешехода, которые удаляются друг от друга, первый пешеход удаляется со скоростью 3 км/ч, а второй пешеход со скоростью 4 км/ч. Тогда скорость удаления будет:

3+4=7 км/ч.

Действительно, расстояние, пройденное первым пешеходом за один час будет 3 километра, а расстояние, пройденное вторым пешеходом за то же время будет 4 километра. Тогда при удалении пешеходов друг от друга расстояние между ними увеличивается на 7 километров в каждый час или наши пешеходы удаляются со скоростью 7 км/ч. Мы должны сложить скорости объектов.

Формула скорости удаления:

v_{удаления}=v_1+v_2

где — скорость одного тела,

— скорость другого тела.

Напомним, что это понятие можно использовать только если тела двигаются в разных направлениях, располагаемых на одной прямой.

Скорость сближения двух тел

Аналогично, рассмотрим ситуацию, если два пешехода двигаются навстречу друг к другу. Один пешеход за один час проходит расстояние 2 км, а второй пешеход за то же время проходит 5 км.

Значит, расстояние между ними будем уменьшаться со скоростью 5+2 = 7 км/ч.

Формула скорости сближения:

v_{сближения}=v_1+v_2

где  — скорость одного тела,

 — скорость другого тела.

Если один пешеход догоняет другого. То скорость сближения при движении в одном направлении можно определить, если вычесть из большей скорости меньшую.

То есть, если у нас второго пешехода (=3км/ч) догоняет первый пешеход (=5 км/ч), то скорость их сближения будет 2 км/ч:

Формула скорости сближения при движении вдогонку:

v_{сближения}=v_1-v_2

где  — скорость одного тела,

 — скорость другого тела. При этом

Таблица «скорость, время, расстояние» при решении задач на движение

При решении задач на движение очень удобно пользоваться такой таблицей, в которой три столбца с данными по скорости, времени движения тел и расстоянию, которое они проходят. Эта таблица, кстати помогает легко запомнить формулы скорости, времени и расстояния, если представить что первый столбец — это первый множитель, второй столбец — второй множитель, а третий столбец — произведение.

Скорость, v, м/с

Время, t, с

Расстояние, S, м

Простой пример, найти скорость велосипедиста, если за 5 часов он прошел 45 километров.

Составляем таблицу и записываем в нее данные:

Скорость, v, км/ч	Время, t, ч	Расстояние, S, км
?	5	45

Теперь видно, что неизвестна скорость в первом столбце, значит, неизвестен первый множитель. Чтобы определить неизвестный множитель надо произведение разделить на известный множитель: = 45/5 = 9 км/ч.

Важно! В задачах все единицы измерения должны быть приведены либо к международной системе единиц (метр, секунда, м/с) либо к одним единицам измерения (то есть если в задаче есть и м/с и км/ч можно привести всё либо к м/с (тогда и время в секундах и расстояние в метрах), либо к км/ч (тогда и время в часах будет и расстояние в километрах))

Рассмотрим теперь некоторые примеры решения задач

Примеры задач на движение

Задача 1

Школьник идет домой со скоростью 2 км/ч. Расстояние от школы до дома 1 км. За какое время школьник дойдет до дома?

Решение:

Найдем время по формуле: displaystyle t=frac{S}{v}=frac{1}{2}ч.

Школьник дойдет до дома за полчаса.

Ответ: 0,5 ч.

Задача 2

Автомобилист и велосипедист выехали в город из деревни одновременно. Скорость автомобилиста 50 км/ч. Расстояние до города 100 км. Какова скорость велосипедиста, если известно, что он прибыл в город на 8 часов позже автомобилиста?

Решение: Составим таблицу

	Скорость, v, км/ч	Время, t, ч	Расстояние, S, км
Автомобилист	50	100/50	100
Велосипедист	x	100/x	100

Пусть скорость велосипедиста x. В таблице мы сразу смогли написать соотношения для времени движения. По условию задачи дано, что велосипедист прибыл в город на 8 часов позже автомобилиста. Запишем это:

displaystyle frac{100}{x}-frac{100}{50}=8

Мы отнимаем от времени, которое потратил велосипедист (он же потратил больше времени) время, которое потратил автомобилист и получаем 8 часов.

Решим полученное уравнение.

displaystyle frac{100}{x}-2=8
displaystyle frac{100}{x}=10
x=10

Ответ: 10 км/ч

Задача 3

Стрела пролетает 180 метров за 0,05 минуты. Найдите ее скорость.

Решение: прежде чем решать задачу, переведем все единицы в одну систему единиц. Минуты переведем в секунды.

В одной минуте 60 секунд. Значит, чтобы узнать сколько секунд в 0,05 минутах, умножим 0,05 на 60, получим:

0,05 cdot 60=3 c.

Тогда displaystyle v= frac{180}{3}=60 м/с.

Ответ: 60 м/с

Задача 4

Турист прошел лесной участок длиной 10 км со скоростью 5 км/ч, а затем шел по полю 20 км, со скоростью 4 км/ч. Какова средняя скорость туриста?

Решение:

Определим весь путь который прошел турист:

displaystyle S_{весь ; путь}=S_1+S_2=10+20=30 км.

Для прохождения лесного участка турист потратил: displaystyle t_1= frac{S_1}{v_1}=frac{10}{5}=2ч, а на второй участок времени ушло: displaystyle t_2= frac{S_2}{v_2}=frac{20}{4}=5ч

Все время: displaystyle t_{всё ; время}=t_1+t_2=2+5=7ч

Тогда найдем среднюю скорость:

displaystyle v_{ср}= frac{S_{весь ; путь}}{t_{всё ; время}}=frac{30}{7}=4 frac{2}{7} км/ч.

Ответ: displaystyle v_{ср}=4 frac{2}{7}

Задача 5

Лиса гонится за зайцем. Скорость лисы 20 м/с, а скорость зайца 15 м/с. Догонит ли лиса зайца, если заяц находится на расстоянии 300 метров от безопасного места, а лиса находится на расстоянии 200 метров от зайца?

Решение:

Заяц добежит до норы за displaystyle t= frac{300}{15}=20 секунд.

Лиса же за 20 секунд пробежит расстояние displaystyle S= 20 cdot 20=400 метров.

Лиса не догонит зайца.

Действительно, скорость сближения лисы и зайца:

displaystyle v=v_{лисы}-v_{зайца}=20-15=5 м/с

То есть, чтобы преодолеть расстояние 200 метров, которое изначально существует между лисой и зайцем, лисе понадобиться displaystyle t=frac{200}{5}=40 с

Заяц же уже 20 секунд будет в безопасном месте.

Ответ: лиса зайца не догонит.